상어가 인간을 공격하는 이유

기초과학 / 문광주 기자 / 2021-11-02 20:41:40
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- 상어 공격은 세계적으로 드문 현상, 매년 50~100건의 사례 등록 치명적인 것은 10건 미만
- 영화나 과장된 언론 보도가 여전히 바다 포식자를 둘러싼 공황 분위기를 불러일으켜
- 상어가 물체를 직접 바라볼 때 움직임은 약 7% 정도 편차
- 상어는 수영, 서핑 보드에 누워 있는 사람들을 바다표범이나 유사한 해양 포유류로 착각

상어 공격: 혼동 이론 확인
상어는 수영과 노를 젓는 사람들을 먹이와 거의 구별할 수 없다.


혼동 위험:  

백상아리가 사람을 공격할 때 흔히 우리가 아래에서 보면 전형적인 포식자의 먹이처럼 보여 떠 밀린다. 한 연구가 수영하는 물개와 인간의 움직임과 실루엣을 비교했다. 서핑 보드와 자유롭게 유영하는 인간은 물개와 거의 흡사하다. 이것은 혼란 이론을 뒷받침한다고 팀은 보고했다.
▲ 수면 아래에서 보면 수영하는 사람은 종종 상어의 물개처럼 보인다. © mevans/ Getty images


상어 공격은 전 세계적으로 다소 드문 현상이다.
매년 50~100건의 사례만 등록되고 치명적인 것은 10건 미만이다. '죠스'와 같은 영화나 과장된 언론 보도가 여전히 바다 포식자를 둘러싼 일종의 공황 분위기를 불러일으키고 있다. 상어가 처음에 인간을 공격하는 이유는 전문가조차도 이해하기 어렵다. 실제로 육식 동물의 먹이 사냥 모습에 맞지 않는다.

설명 중 하나는 혼동 이론을 기반으로 한다.
이 이론에 따르면 상어는 수영을 하거나 서핑 보드에 누워 있는 사람들을 자연 먹이에 속하는 바다표범이나 이와 유사한 해양 포유류로 착각한다. 호주 시드니에 있는 Macquarie University의 로라 라이언(Laura Ryan)이 이끄는 국제 연구팀은 최근 이 이론을 테스트했다. 

▲ 그림 1. (a–c) 날개 달린 수영, (d–f) 서핑 보드를 노로 젓는 인간, (g–i) 수영하는 인간 및 (j–l) 직사각형의 2DMD 모델에서 모션 신호의 방향과 강도 물을 통해 견인된 부유물. 모델링은 5cpd(b,e,h,k) 또는 2.5cpd(c,f,i,l)의 공간 분해능을 가정하여 수행되었다. 빨간색 열린 점은 뾰족한 부분과 크게 다른 각도 벡터를 나타내며 검은 점은 크게 다르지 않다. 단위는 임의의 스케일링 값이다. (a)의 점선은 서로 다른 '얼굴'의 분석을 위한 대상의 분할을 나타낸다. 직사각형 플로트만 2.5cpd에서 기립형과 다르다. (출처:관련논문 A shark's eye view: testing the ‘mistaken identity theory’ behind shark bites on humans)

물개, 서퍼, 플라스틱 보드

조사를 위해 그들은 다양한 비교 대상을 시드니의 타롱가 동물원에 있는 두 개의 수영장에서 떠다니게 했다. 참가자는 2마리의 오스트레일리아 물개, 뉴질랜드 물개, 자유형 수영을 하고 다른 서핑 보드에 누워 있는 사람, 그리고 비교를 위한 직사각형 플라스틱 보드였다. 모두 아래에서 촬영되는 동안 물을 건너야 한다.

카메라에는 고정, 반대 및 수영 방향의 세 가지 모드가 있다.
움직이는 카메라는 초당 1m가 조금 넘는 속도로 더 큰 상어만큼 빠르다. 카메라의 색상 인식 및 녹화 속도도 일반적인 상어의 눈에 맞게 조정되었다. 바다 사냥꾼은 녹색 불빛을 가장 많이 보고 초당 약 30프레임으로 주변 환경을 인식한다.

"인공 상어 눈"으로 기록된 개체는 분석을 위해 윤곽선으로 축소되었다. 그런 다음 연구원들은 소프트웨어의 도움으로 이러한 방식으로 생성된 실루엣과 테스트 참가자의 수영 동작을 비교했다. 윤곽선의 해상도 품질, 즉 생성된 에지 포인트의 수는 상어와의 직접적인 눈 접촉이 첫 번째 패스에서 시뮬레이션되고 주변 인식이 추가 패스에서 시뮬레이션되는 방식으로 선택됐다.
▲ 그림 2. (a–c) 날개 달린 수영, (d–f) 서핑 보드를 노로 젓는 사람, (g–i) 수영하는 사람, (j– l) 5cpd(b,e,h,k) 및 2.5cpd(c,f,i ,엘). 빨간색 열린 점은 촉각과 크게 다른 움직임 방향을 나타내며 검은 점은 크게 다르지 않다. 단위는 임의의 스케일링 값. 패널(a,d,g,j)은 픽셀 위치에 대한 모션 방향 프레임의 예를 보여준다. 여기서 픽셀 색상은 색상환(인레이 a)의 모션 방향에 해당한다.(출처:관련논문 A shark's eye view: testing the ‘mistaken identity theory’ behind shark bites on humans)

최대 7% 편차

결과는 수영하는 사람과 서핑 보드에 있는 사람 모두 상어의 관점에서 물개와 최소한의 차이만 있음을 보여주었다. 상어가 물체를 직접 바라볼 때 움직임은 약 7% 정도 어긋나며 상어의 주변 시야에서는 차이가 전혀 보이지 않는다.
비교: 단순한 직사각형이 물을 통해 그려지면 인장의 움직임에서 인상이 고해상도에서 20%, 저해상도로 45% 벗어난다.

동작 분석 외에도 연구원들은 물체의 실루엣을 비교했는데 유사한 결과가 나타났다.
"수영하는 사람, 서퍼, 물범이 지느러미를 펼 때의 모양 사이에는 약간의 차이만 있었다"고 Ryan과 동료들은 설명했다. 오리발을 끼고 있는 물개는 수영하는 사람이나 서핑 보드 위에 있는 사람보다 팔다리가 튀어나온 것과 훨씬 다르다. 상어의 일반적인 먹이의 모양은 물속에서 인간이 움직이는 것 보다 더 자연스럽게 변한다. 

깊이에 대한 지각은 나이들면서 좋아져
"이 연구는 백상아리가 먹이와 유사하기 때문에 인간을 공격한다는 혼란 이론을 뒷받침하는 첫 번째 증거를 제공한다"고 연구자들은 말했다. "인간에 대한 공격의 대부분을 차지하는 백상아가 젊은 백상아리에 특히 맞춰져 움직임과 형태 분석이 이뤄졌다."

연구원에 따르면, 어린 백상아리의 빈번한 공격은 이들의 눈이 일생 더 나은 깊이에 대한 지각을 발달시킨다는 사실과 관련이 있을 수 있다. 이런 과정이 없으면 상어는 물체의 매우 유사한 바깥쪽 윤곽만 보고 물개와 사람을 구별하는 데 어려울 수 있다.

연구원들은 또한 테스트가 이상적인 조명을 갖춘 실험실 조건에서 수행되었음을 강조했다. Ryan과 그녀의 동료들은 "저조도, 휘어진 표면 또는 흐린 물과 같은 보다 현실적인 조건에서는 결과가 훨씬 더 뚜렷할 수 있다"고 말했다.
(Royal Society Journal of the Royal Society Interface, 2021, doi: 10.1

출처: Royal Society

[더사이언스플러스]

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