천재 박쥐: 진화가 빚어낸 가장 다재다능한 생명의 비밀

 

 

진화가 빚어낸 가장 다재다능한 생명의 비밀
다큐멘터리보다 생생한 과학 논픽션의 걸작

★번스타인상 2023 논픽션 수상작 ★아마존 과학 베스트셀러
★생동감 넘치는 컬러 화보 수록 ★〈네이처〉, 〈뉴사이언티스트〉 추천

우리는 오랫동안 인간을 닮은 것에서만 천재성을 발견해왔다. 체스를 두는 침팬지, 그림을 그리는 코끼리처럼 비교의 기준은 언제나 인간이었다. 그런데 인간이 미처 상상하지 못한 방식으로, 인간이 도달하지 못한 영역에서 탁월한 존재가 있다면, 우리는 그것을 무엇이라 불러야 할까. 박쥐 이야기다. 전 세계 포유류의 20퍼센트를 차지하며, 2그램짜리 초소형 종부터 날개 길이 1.5미터의 대형 종까지 그 수가 1,500여 종에 이른다. 곤충·과일·물고기·개구리·혈액까지 먹는 것도 제각각이다. 어떤 기준으로 보아도 박쥐는 포유류의 진화에서 가장 성공한 종이다.

단지 형태나 식성에서만 놀라운 것이 아니다. 박쥐는 소리로 물체의 모양을 구분하고, 수백만 마리가 한 동굴에 살면서도 서로의 목소리를 정확히 알아듣는다. 굶주린 동료에게 자신의 끼니를 내어주고, 피 한 모금으로 쌓은 신뢰를 수십 년 동안 기억한다. 같은 크기의 생쥐보다 20배 이상 오래 살며, 그 강인한 면역계는 지금 인류 의학이 가장 주목하는 연구 대상이다. 인간의 잣대로는 번역되지 않는 천재성이 박쥐의 생명현상 안에, 그리고 박쥐의 사회 안에 가득하다.

박쥐 연구의 세계적 권위자인 요시 요벨은 열대우림의 진흙탕에서 별이 쏟아지는 사막의 밤을 오가며 20년 넘게 박쥐를 연구해왔다. 이 책은 그 오랜 탐구의 결정판으로, 1,000개가 넘는 GPS 추적 데이터와 수십 편의 논문을 바탕으로 하면서도 마치 한 편의 소설처럼 읽힌다. 세계 각지의 박쥐 연구자들의 기발한 실험과 좌충우돌 현장 이야기는 박쥐의 비밀과 한 몸처럼 엮여 있다. 이 집요하고 경이로운 지적 탐험의 끝에서, 우리는 인간의 언어로만 이해하려 했던 인식의 한계를 넘어서 전혀 다른 감각과 질서로 이루어진 세계를 마주하게 될 것이다.

 

 

굶주린 동료에게 자신의 피를 내어주며 우정과 신뢰를 쌓고
빛이 닿지 않는 곳에서 소리로 세상을 보는 동물

동물의 세계에서 무조건적인 이타성은 쉽게 찾아보기 어렵다. 하지만 흡혈박쥐는 이기적인 진화의 법칙을 거스르는 듯한 놀라운 사회성을 보여준다. 매일 밤 사냥을 나가는 이들은 사냥에 실패해 굶주린 동료가 생기면 자신이 마신 피를 기꺼이 게워 내어 나눈다. 더 놀라운 것은 흡혈박쥐는 사흘만 굶어도 죽지만, 혈연관계가 아니더라도 서로를 기억하고 이전에 자신을 도와준 동료에게 우선적으로 피를 나눠준다는 점이다. 한편, 받기만 하고 베풀지 않는 ‘사기꾼’은 시간이 지날수록 정체가 드러나 결국 아무에게도 도움받지 못한다. 리처드 도킨스가 《이기적 유전자》에서 일찌감치 주목한 이 장면은, 박쥐 군락에도 의리와 손절이 존재함을 보여준다.

박쥐의 또 다른 천재성은 바로 시각을 대신하는 감각, ‘반향정위(Echolocation)’에 있다. 입이나 코로 초음파를 쏘아 보내고 물체에 부딪혀 돌아오는 메아리를 듣는 이 시스템은 인간이 만든 어떤 레이다나 소나(음파탐지기)보다 탁월하다. 박쥐는 0.1밀리미터 수준의 아주 미세한 물체의 움직임, 심지어는 나방의 날갯짓이 만드는 떨림까지 감지할 수 있으며 음파의 도플러 효과를 계산해 비행 속도와 거리를 완벽하게 통제한다.

이들의 뛰어난 감각은 복잡한 언어와 소통으로도 이어진다. 큰주머니날개박쥐 수컷은 암컷의 마음을 사로잡기 위해 감미로운 세레나데를 부르고, 새끼 박쥐들은 인간의 아기처럼 오랜 기간 ‘옹알이’를 거치며 자기 집단만의 고유한 억양과 방언을 학습한다. 새로운 소리를 듣고 따라 배우는 이 ‘음성 학습’은 자연에서 의외로 드물어, 우리와 가까운 원숭이조차 거의 하지 못한다. 이 모든 발견들은 야생과 실험실에서 측정된 데이터를 통해 얻게 된 지식이다. 이 책의 특히 흥미로운 지점은 세계적인 생물학자들과 박쥐 연구자들의 헌신적인 탐험기가 가득하다는 것이다. 첨단 장비를 짊어지고 가봉의 밀림과 태국의 외딴섬으로 향하는 과학자들의 이야기는 연구실에서의 분석을 넘어, 대자연 속에서 연구 대상과 교감하며 진리를 좇는 현장 연구자들의 땀방울의 가치를 증명한다.

 

 

박쥐는 ‘날아다니는 쥐’보다는 ‘날아다니는 소’에 가깝다
5200만 년 전 화석이 던지는 지금도 풀리지 않는 질문들

박쥐를 가리켜 흔히 ‘날아다니는 쥐’라고 부르거나, 영장류와 비슷한 시각적 특징 때문에 한때 ‘비행하는 원숭이’로 취급하던 시절이 있었다. 하지만 현대 유전자 분석 기술이 밝혀낸 진실은 우리의 통념을 완전히 비껴간다. DNA 염기서열 분석 결과, 박쥐는 쥐(설치류)나 원숭이(영장류)가 아니라 개나 고양이 같은 식육목, 혹은 소나 말 같은 유제류에 더 가까운 포유류라는 사실이 밝혀졌다. 이들은 수천만 년 전 다른 포유류들과 갈라져 나와 자신들만의 독자적이고 경이로운 진화의 길을 걸어왔다.

한편, 생물학계를 뜨겁게 달군 박쥐 진화의 가장 큰 미스터리는 바로 ‘비행 능력이 먼저인가, 아니면 초음파를 쏘는 반향정위 능력이 먼저인가?’ 하는 이른바 진화 순서의 논쟁이다. 미국 와이오밍주에서 발견된 5200만 년 전의 고대 박쥐 화석 오니코닉테리스 핀네이는 이 논쟁에 불을 지폈다. 화석 발견을 통해 아주 원시적인 비행은 가능하지만 반향정위 능력은 없었던 것으로 보았다가, 귀의 뼈 구조를 분석하면서 반향정위가 우선했을 거라는 반박이 펼쳐지고 있는 것이다. 부서지고 납작해진 화석의 두개골 속 달팽이관의 크기를 측정하고, 목의 경상설골 뼈가 귀와 연결되어 있는지를 두고 학계의 거장들이 벌이는 핑퐁 게임 같은 반박과 재반박은 과학적 추리 소설처럼 박진감 넘치게 전개된다. 박쥐 화석에서 온전한 귀의 구조를 확인할 수 있다면 언젠가 이 수수께끼가 풀리는 날이 올 것이다. 뼈와 화석, 유전자라는 서로 다른 단서를 통해 수천만 년 전 최초의 박쥐가 하늘로 날아오른 극적인 진화의 순간을 재구성해 보려는 과정은 박쥐라는 창을 통해 진화라는 거대한 실험이 어떻게 작동하는지 돌아보게 만든다.

 

 

인류와 생태계의 운명이 이 작은 날개에 달려 있다!
기후위기 앞에서 생물다양성을 양보해도 되는 것인가

코로나19 팬데믹을 거치며 박쥐는 끔찍한 바이러스의 숙주이자 공포의 대상으로 낙인찍혔다. 그러나 이들은 인류를 위협하기는커녕 하룻밤에 수천 마리의 모기와 농작물 해충을 먹어 치워 매년 수십억 달러의 경제적 가치를 창출하고, 수백 그루의 나무 위치를 기억해 해마다 같은 꽃을 찾아가 수분하는 생태계의 조용한 파수꾼이다.

이처럼 소중한 박쥐들이 역설적으로 인간이 만든 문명 때문에 ‘조용한 대학살’을 당하고 있다. 매년 친환경 에너지의 상징인 거대한 풍력발전 터빈의 날개에 부딪혀 폐사하는 박쥐가 수백만 마리에 달한다. 저자는 기후 문제를 해결한다는 이유로 다른 환경 문제가 무시되면 안 된다고 주장하는 연구자들 입장을 전한다. “대중에게 기후 위기를 설명하는 것보다 우리가 겪고 있는 생물다양성 소실의 위기를 이해시키기가 훨씬 어렵다”는 것이다.

한편, 여행자들을 통해 대륙을 건너 퍼진 치명적인 진균 질병인 ‘흰코증후군’은 동면 중인 박쥐를 깨워 굶어 죽게 만들어 작은갈색박쥐의 개체수를 90퍼센트나 감소시켰다. 사실상 한 종의 멸종이 예상되는 수순이다. 우리는 흰코증후군 같은 질병을 단순히 박쥐의 질병으로만 취급해서는 안 된다. 생태계는 관계의 네트워크로 이뤄져 있으며 인간도 네트워크의 일부이기 때문이다. 2024년 〈사이언스〉에 게재된 연구에 따르면 흰코증후군 발발 이후로 타격을 입은 미국 내 지역에서 농부들의 살충제 사용이 31퍼센트 증가했으며, 같은 지역에서 유아 사망률은 8퍼센트가 증가했다. 박쥐의 절멸을 박쥐만의 문제로 볼 수 없는 이유다.

이 책은 박쥐를 보호하기 위해 고군분투하는 환경생태학자들의 절박한 노력들 역시 조명한다. 풍력 터빈의 가동 속도를 늦추기 위해 발전소와 타협점을 찾고, 흰코증후군 치료제를 개발하기 위해 밤낮없이 뛰어다니는 과학자들의 이야기는 우리에게 인간과 박쥐, 그리고 생태계가 어떻게 다시 평화롭게 공존할 수 있을지에 대한 진지하고도 묵직한 질문을 던진다.

 

저자  요시 요벨(Yossi Yovel) 

생태학자이자 신경생물학자. 텔아비브대학교 동물학과 및 신경과학대학원 교수로 신경생태학(Neuroecology) 연구실을 이끌고 있다. 박쥐 연구의 세계적 권위자로, 생태학과 신경과학이라는 생물학의 두 핵심 분야를 통합하여 ‘신경생태학’이라는 새로운 분야를 개척해왔다. 그는 동물 행동에 대한 이해를 넓히기 위해 감각 처리, 채집 행동, 사회적 의사소통, 공간 인지 등 다양한 주제를 연구한다. 특히 박쥐가 반향정위를 통해 세상을 감지하고 탐색하는 방식을 연구함으로써 뇌가 감각 정보를 통합하여 행동을 이끄는 원리를 밝히고자 한다.

그의 연구는 생물학과 기술의 경계를 허문다는 점에서 독보적이다. 야생 박쥐를 실시간으로 추적하기 위해 초소형 센서를 직접 개발했으며 이 장치는 위치, 초음파, 움직임, 심박수, 뇌파, 체온 변화를 동시에 감지할 수 있다. 또한 박쥐 새끼를 출생부터 성체가 될 때까지 추적하는 데 최초로 성공하기도 했다.

지금까지 50편 이상의 학술 논문을 발표했고 〈사이언스〉, 〈네이처 신경과학〉, 〈PNAS〉 등 최고 권위의 학술지에 연구 성과를 게재했다. 2016년에 울프 재단에서 젊은 과학자들에게 수여하는 크릴상(Krill Prize)을 받았으며, 2021년에는 블라바트닉 젊은과학자상 생명과학 부문 수상자로 선정되었다.

 

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천재 박쥐 | 요시 요벨