고래는 어떻게 숨쉬고, 소통하고... 그리고 얼굴로 방귀를 뀌는가 - 조이 라이든버그

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비교해부학자 조이 라이든버그는 동물들의 독특한 특징들을 인간에게 적용해 보고자 여러가지 동물의 신체구조를 연구합니다. 그녀가 가장 좋아하는 것은 무엇일까요? 고래입니다. TEDYouth Talk에서 라이든버그는 이 경이롭고 놀라운 포유류가 수중에서 독특한 소리를 보내기 위해 어떻게 "얼굴로 방귀를 뀌는지" (공식적으로는 음파반향탐지라고 하는 과정) 설명해 줍니다.

강연자: 조이 라이든버그

안녕하세요. 저는 비교해부학자입니다.

비교해부학자란
여러가지 동물들의 신체구조를

연구하는 사람이지요.

제가 제일 좋아하는 동물이 고래인데,

너무나 흥미롭기 때문에
고래연구가 좋습니다.

고래들은 수중생활이라는

독특한 환경에 적응해왔습니다.

오늘 말씀드리려고 하는 것은

고래가 소리를 내는 방식입니다.

얼굴로 방귀를 뀌어서 말입니다.

자, 여러분들은 고래들이 분수공으로

방귀를 뀌는 소리를 내는 것을 아시죠;
그렇게 공기를 뿜어지만,

또한 여러 다른 방법으로
공기를 사용합니다.

그들은 소리를 생성하는데 그걸 쓰고,

제가 오늘 중점을 두려는 거지만,

저는 고래들이 혈류 속에
거품이 생기지 않도록

어떻게 공기를 차단하는지와 같은

여러가지 다른 것도 연구하는데,

바로 잠수부들이 잠수할 때

감압증에 걸리는 현상과
같은 것입니다.

저는 오늘 어떻게
고래가 방귀소리를 내고

고래들을 관찰하여 그것을

이해하는 것이 얼마나 어려운지로

이야기를 시작하려고 해요,

왜냐하면 고래들이 수중에 살고 있고
너무 커서 그렇습니다.

연구하기가 힘든 동물입니다.

여기 사진 한가운데에 보이시죠?

저게 새끼 고래인데
벌써 버스 크기만 합니다.

고래를 관찰하려면, 머리 위에서부터

봐야합니다. 코가 머리 꼭대기에

있으니까요.

마치 내장형 잠수용 호흡기구 같지요.

포유류이기 때문에 그 곳으로 숨을 쉽니다.

포유류는 공기 호흡을 하지요.

코가 실제로 열렸다 닫혔다합니다.

이것을 이렇게 집어서요

저기 아래구조가 열려 있는게 보이시죠.

빨간 화살표가 있는 곳입니다.

모든 고래가
콧구멍이 두 개인 건 아닙니다.

고래는 돌고래와
작은고래들을 포함합니다.

돌고래와 작은 고래들은 머리위에

콧구멍이 하나 밖에 없습니다.

그것을 윗입술이라고 하는 것으로 이렇게

콧구멍을 열었다 닫았다 하죠.

그것을 이렇게 코에다 덮어서 말입니다.

그렇게 코를 열고 닫습니다.

그래서 소리를 낼 때는,

입으로 방귀소리 같이 이렇게

내는 겁니다. 그렇죠?

뉴욕 위쪽 지역에서
브롱스 야유라고 하는 소리죠.

그것을 어떻게 하느냐 하면

여기 사진에서 보시는

돌고래 머리 한가운데를 지나는

크고 두꺼운 지방입술 구조를 가지고,

그게 저기 큰 노란 부분입니다.

그것을
코 윗부분에 앞뒤로 마는 겁니다.

진동할 수 있도록 말이죠.

마치 풍선에서 바람을 빼면

이상한 진동 소리가
나는 것처럼 말입니다.

고래들이 소리를 낼 때
그런 소리가 나는 겁니다.

(돌고래 소리)

들리시죠? 카메라쪽을 볼 때

다시 한번 할 겁니다.

(돌고래 소리)

마치 물속에서
방귀 뀌는 것같은 소리에요.

돌고래가 실제로 하고 있는 것은

음파반향법으로,
연속적으로 파동을 만들어

박쥐가 음파탐지를 쓰는 것처럼
하는 겁니다.

박쥐는 탐지기를 쓰지만,
그게 수중에서는

수중음파탐지가 되는 것이죠.
이 동물은

그렇게 소리로 세상을 보는 겁니다.

이것의 작동 방식을 이해하려면

음향시스템의 증폭스피커를

보는 것처럼 살펴봐야 합니다.

작은이빨 고래는
"고음역 소형스피커"입니다.

이마 밖으로 나와있는

앞뒤로 움직이는 작은 코에서

소리가 나옵니다.

그런데 대형 고래를 보면

"저음용 확성기"같습니다.

증폭시스템에 있는
큰 스피커같은 것이죠.

소리가 목구멍을 통해서 나옵니다.

여러분이 고래 같은 소리를 내려면

지금 한번 해보세요.

"아" 해보세요.

손을 목에 대보세요.

목젖 있는 곳에
진동이 느껴지시죠?

우리는 그렇게 사람들과
소통하지 않기 때문에

손실되는 에너지입니다.

입으로 그렇게 합니다.

하지만 물 속에서
입을 벌리고 있으면

아무도 듣지 못할 겁니다.

물 속에서 이 에너지를
증폭시켜야 합니다.

바로 고래가 그렇게 하죠.

고래 소리를 들으시면

(고래 소리)

들리시죠? 풍선밖으로
공기를 찍찍 빼내는 것 같습니다.

엄청나게 끽끽거리는 소리를 내지만

이런 소리도 냅니다.

(고래 소리)

방귀소리 같지 않습니까?

마치 거대한 방귀방석을
목에 갖고 있는 것 같습니다.

그게 고래 소리인줄 어떻게 알까요?

저희는 죽어서 떠내려온
고래를 연구합니다.

해변에서 죽은 동물들입니다.

돌고래나 작은 고래들은 쉽습니다.

연구실로 가져가면 되지요.

큰 고래들은
연구실을 고래쪽으로 가져와야 합니다.

이렇게 생겼죠.

빨간 모자를 쓴
가운데 있는 사람이 저에요.

별로 키가 크지 않습니다.

저에 비해 고래가 얼마나 큰지
보이실 겁니다.

고래가 약 20미터입니다.
제 외과용메스는

옆 쪽에 있는
이렇게 작게 보이는 거예요.

양쪽 끝에 날이 달려있는

하키채처럼 생긴 도구입니다.

고래를 해체하는 것은
상당히 어려운 일입니다.

그야말로
작업 속으로 들어가야 합니다.

피로 가득한
건설현장에 있는 것 같습니다.

안전모를 쓰고서,

중장비를 가지고 작업합니다.

여기에 보시면,

푸른 고래의 발성기관입니다.

보시다시피 제 키가 150cm정도인데

이건 벌써 길이가 3.6m입니다.

무슨일이 벌어지는지 어떻게 알까요?

발성기관 또는 후두라고 하는 것의

안쪽을 살펴봅니다.

이것은
새끼고래의 것이라 훨씬 작습니다.

파란색으로 표시해 놓은

작은 "U"모양으로
생긴것이 보이시죠.

저것이 진동하는 부분입니다.

우리의 성대주름 같은 곳이죠.

저기에 손을 대면

거기가 파란 덮개가 있는 곳입니다.

그 밑으로 자루같은 것이 보입니다.

그게 방귀방석입니다.

그게 공기방울이나 풍선이죠.

이 동물들이 하는 것은

사진에서 보시듯이

목구멍에 큰 검은 풍선이 있습니다.

파란색 식도가 있는 곳에서

옅은 파란색으로 되어 있는
기도와 만납니다.

옅은 파란색과 진한 파란색이 있고,

바로 여기 중앙에
검은 자루가 있습니다.

그 자루를 사용해서
소리를 내는 것입니다.

그것을 진동시켜서
소리를 내보내는 겁니다.

작은이빨 고래도 공기주머니가

머리 전체에 있어서

마치 공기가 든 머리 같습니다.

그것으로 가능한 공기를 많이 머금고

잠수할 때 가지고 내려가는 겁니다.

잠수하면 수압이 증가하기 때문에

쓸 수 있는 공기부피가
줄어들게 됩니다.

더욱 중요한 것은, 그 주머니가

공기를 재사용하게 해줍니다.

공기는 중요한 재료이기 때문입니다.

공기를 더 얻기 위해 다시 물 밖으로

나가지 않아야 하니까요.

물속에서 소리를 낼 때,

여러분이 고래라면

한 번 소리를 내봅시다.

"아"해보세요.

고래는 입을 다물고 합니다.

(입에서 나는 소리)

콧소리가 나시죠?

고래는 코도 막고 냅니다.

(입에서 나는 소리)

어떻게 됩니까? 코를 막으면

압력을 가하고 있기 때문에
소리가 나지 않습니다.

고래는 공기주머니를 가지고 있어서

기관에 압력을 가하지 않게 합니다.

즉, 공기가 계속 순환한다는 것이죠.

코 끝에 주머니가 있다면

공기를
계속 흐르게 할 수 있을 겁니다.

즐거우셨기 바랍니다.

이게 비교해부학자들이 하는 일입니다.

이 동물들의 구조를 연구하죠.

그것을 모방해보고

인간의 경우에 적용해봅니다.

보호장치를 위한 신기술을 만들거나

이 신기한 상황과
비슷한 인간의 질병에 대한

새로운 의약품을
만들기를 바라면서요.

재미있으셨기를 바랍니다.
감사합니다.