홍학이 한쪽 다리로 서 있는 모습을 보면 자연스럽게 궁금증이 생깁니다. 두 다리로 서 있는 것보다 훨씬 힘들 것 같은데, 왜 굳이 한쪽 다리를 들어 올리는 걸까요?
흥미롭게도 홍학에게는 한쪽 다리로 서 있을 때 근육의 지속적인 힘을 적게 사용하면서 몸을 지탱할 수 있도록 돕는 특별한 신체 구조가 있습니다.
우리가 보기에는 불안정해 보이는 자세가 홍학에게는 에너지 소비를 줄일 수 있는 자세인 셈입니다.
■ 한쪽 다리로 서는데 근육을 거의 쓰지 않는다고?
2017년 국제 학술지 ‘Biology Letters’에는 홍학의 한 다리 서기를 역학적으로 분석한 연구가 발표됐습니다.
미국 조지아공과대학교의 영휘 창(Young-Hui Chang)과 에모리대학교의 레나 팅(Lena H. Ting) 연구진이 수행한 연구입니다.
연구진은 홍학이 한쪽 다리로 서 있을 때 몸무게를 어떻게 지탱하고 균형을 유지하는지 조사했습니다.
특히 눈길을 끈 것은 죽은 홍학의 몸을 이용한 실험이었습니다.
근육이 능동적으로 수축할 수 없는 상태에서도 특정한 자세를 취하게 하자, 홍학의 몸이 한쪽 다리로 안정적으로 지탱됐습니다.
반면 같은 실험에서 두 다리로 선 자세는 안정적으로 유지되지 않았습니다.
이는 홍학의 한 다리 서기가 반드시 강한 근육의 지속적인 수축에 의존하는 것은 아니라는 사실을 보여줍니다.
■ 비밀은 관절과 중력에 있었다
연구진이 제시한 핵심은 중력을 이용하는 수동적인 지지 메커니즘입니다.
홍학은 한쪽 다리로 서 있을 때 몸의 무게중심과 다리 관절의 위치가 특정한 관계를 이루도록 자세를 취할 수 있습니다.
이때 중력에 의해 생기는 힘과 관절의 움직임 범위가 서로 작용하면서 몸무게를 지탱하는 데 필요한 근육의 힘을 줄일 수 있습니다.
쉽게 말하면 근육이 계속 강하게 버티지 않아도 몸의 구조 자체가 체중을 지탱하도록 돕는 것입니다.
물론 홍학이 어떤 자세에서나 근육을 전혀 사용하지 않는다는 뜻은 아닙니다.
연구에서 확인한 것은 특정한 한 다리 자세에서 수동적인 체중 지지가 가능하다는 점입니다.
■ 살아 있는 홍학도 비슷한 특징을 보였다
연구진은 살아 있는 홍학의 자세도 관찰했습니다.
그 결과 한쪽 다리로 조용히 쉬고 있을 때는 주변을 경계하며 깨어 있는 상태보다 몸의 흔들림이 현저히 적었습니다.
발에 작용하는 힘의 위치도 관절에 큰 회전력을 요구하지 않는 형태로 나타났습니다.
이러한 결과는 홍학이 오랫동안 한쪽 다리로 서 있을 때 큰 근육의 힘을 계속 사용하지 않아도 될 가능성을 뒷받침합니다.
다만 이 연구가 살아 있는 홍학의 한 다리 자세와 두 다리 자세에서 소비되는 에너지를 직접 측정해 비교한 것은 아닙니다.
따라서 한쪽 다리가 언제나 더 편하다거나 모든 상황에서 에너지를 덜 쓴다고 단정할 수는 없습니다.
■ 체온을 지키기 위한 행동이라는 설명도 있다
홍학의 한 다리 서기에는 또 다른 설명이 있습니다.
바로 몸에서 빠져나가는 열을 줄이기 위한 행동이라는 가설입니다.
2009년 처음 공개된 뒤 2010년 ‘Zoo Biology’에 게재된 연구에서는 사육 환경의 카리브홍학을 관찰했습니다.
연구진은 물속에 있을 때 한쪽 다리로 쉬는 홍학의 비율이 육지에 있을 때보다 높고, 기온이 높아질수록 한 다리로 쉬는 비율이 감소한다는 결과를 얻었습니다.
이는 한쪽 다리를 들어 올리는 행동이 체온 조절과 관련될 가능성을 뒷받침합니다.
하지만 이런 관찰만으로 홍학이 한쪽 다리로 서는 모든 이유가 체온 유지 때문이라고 확정할 수는 없습니다.
■ 한쪽 다리로 서는 이유와 서 있을 수 있는 원리는 다르다
여기서 구분해야 할 점이 있습니다.
2017년의 역학 연구는 홍학이 어떻게 적은 근육의 힘으로 한쪽 다리 자세를 유지할 수 있는지 설명합니다.
반면 체온 조절 연구는 홍학이 왜 그런 자세를 취하는지에 대한 가능한 이유를 제시합니다.
두 연구는 서로 배척되는 설명이라기보다 서로 다른 질문을 다루고 있습니다.
한쪽 다리로 서 있는 홍학의 모습은 단순히 균형 감각이 뛰어나다는 사실만 보여주는 것이 아닙니다.
그 자세를 가능하게 하는 관절의 구조와 중력의 작용, 그리고 체온 조절 가능성까지 함께 생각해 볼 수 있는 흥미로운 동물 행동입니다.
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