Scientists Dive Into The Mystery Of The Dog Paddle.
Researchers have connected canine swimming patterns to early aquatic mammals.
[Katharine Gammon, Contributor, INSIDE SCIENCE]
과학자들이 창의적이지 않다고 말하지 마세요. 펜실베니아의 웨스트 체스터 대학의 생물학자인 프랭크 피시는 개의 노를 처음으로 자세히 관찰하기 위한 실험을 설계하고 싶었을 때, 바로 자신의 털북숭이 친구들을 찾아갔습니다.
피쉬는 개들이 그들의 구체적인 수영 동작에 대해 정확히 어떻게 행동했는지 알고 싶었습니다. 비록 아르마딜로에서 인간에 이르는 동물들이 개의 노를 사용하는 것으로 묘사되었지만, “아무도 실제로 개의 노가 무엇인지 정의하지 않았습니다”라고 피쉬는 말했습니다. 그래서 그는 뉴펀들랜드에서 래브라도 리트리버, 작은 요크셔 테리어에 이르는 6개의 다른 품종의 개 8마리를 모집했습니다. 그 개들 중 세 마리는 그의 것이었고, 다른 개들은 그의 연구팀의 멤버들의 것이었습니다.
“이것은 익숙하지 않은 개들을 물에 던지는 것과 같았습니다.”라고 그는 말했습니다. “우리는 이미 수영하는 것을 좋아하는 개들을 선택했습니다.”
그 연구자들은 말 재활을 위해 특별히 고안된 수영장에 수중 카메라를 설치했습니다. 그리고 나서 그들은 물 아래에서 그들의 다리의 움직임을 녹화하면서 그 개들을 데려왔습니다. 그 연구는 이달 초 텍사스 오스틴에서 열린 2014 통합 생물학회 회의에서 발표되었습니다.
그 영상을 분석함으로써, 피쉬와 그의 동료들은 주목할 만한 관찰을 했습니다: 엄청나게 다른 크기의 개들은 물 속에서 같은 노를 젓습니다. 개의 노는 걸음걸이가 더 길고 걸음걸이가 더 빠르다는 것을 제외하고 개의 다리가 대각선 쌍으로 앞뒤로 움직이는 수중 트로트와 비슷합니다.
“이 모든 다른 개들이 서로 다른 육상 걸음걸이를 가지고 있음에도 불구하고, 그들은 수영할 때 기본적으로 한 걸음에 집중합니다,”라고 피쉬는 말했습니다.
개들의 노 젓는 기술을 조사하는 것은 과학자들이 돌고래와 같은 동물들의 조상들이 어떻게 육지에서 사는 것에서 바다에서 수영하는 것으로 바뀌었는지 이해하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 물고기는 그가 막 수영을 시작한 동물들에게 어떤 자연 선택 요소가 작용하는지 이해하려고 노력하고 있다고 말합니다. 비록 개들이 돌고래, 고래, 그리고 포자를 포함하는 범주인 고래들의 직접적인 전신은 아니지만, 수생 포유동물들은 물 속으로 진화하여 시간이 지느러미를 위해 발을 향해 떨어졌습니다.
과학자들은 최초의 수중 포유동물들이 아마도 약 6천만 년 전에 물에 빠졌을 것이라고 추정하고 있으며, 그들이 오늘날의 고래와 돌고래와 같은 물갈퀴와 지느러미를 진화시키는 데 2천만 년이 걸렸습니다.
그 동물들은 아마 천천히 움직였을 것입니다. 개의 노는 물속에서 움직이는 데 효과적이지만, 그렇게 빠르지는 않습니다. 물고기는 인간이 시속 5마일 정도로만 수영할 수 있다고 지적했습니다. “우리가 수영에 주는 모든 메달과 찬사에도 불구하고, 그것은 그렇게 훌륭하지 않습니다.” 인간은 훨씬 더 빨리 달릴 수 있고, 수중 환경에 적응한 다른 동물들은 시속 25마일 이상으로 수영할 수 있습니다.
피쉬는 플룸이라고 불리는 특별한 채널을 사용하여 강아지가 달리기와 반대로 수영할 때 얼마나 많은 에너지를 사용하는지 정확하게 계산하고 비교하면서 개 패들 연구를 계속할 계획이라고 말했습니다.
“저는 여전히 동물들이 육상에서 수중으로 진화하면서 무엇을 포기해야 하는지 알고 싶습니다.”라고 피쉬가 말했습니다.
뉴욕 주 이타카에 있는 코넬 대학 수의과대학 생물의학과 교수인 존 허먼슨은 리트리버와 같이 물 속을 끌고 다니는 큰 발로 헤엄치기 위해 사육된 개들과 그렇지 않은 개들 사이의 차이점에 관심이 있을 것이라고 말합니다. “이 연구는 실제로 물 속에서의 이동 비용에 대한 문제를 설정하고, 무엇이 개들을 더 낫게 만드는지에 대한 문제를 설정합니다.”라고 그가 말했습니다.
허먼슨은 다양한 종의 이동을 연구하고, 그는 동물들이 새로운 환경에서 무엇을 포기해야 하는지에 대한 피쉬의 질문은 중요한 것이라고 말했습니다. 그는 비행에 전념하는 1,200종의 박쥐들이 있지만, 흡혈 박쥐들과 같이, 그들 중 일부는 육상에서 뛰어다니는 것에 능숙해진다고 지적했습니다. 변화하는 지형에서 절충점이 있습니다.
피쉬는 극단적인 경우는 돌고래가 육지에서 이동하는 데 필요한 에너지의 양을 측정하는 것이라고 말했습니다. 그것은 거대하고, 증가하는 거리를 이동하는 데 엄청난 양의 에너지를 필요로 할 것입니다.
“반면에, 육상 동물은 물 속에서 이동하는 데 많은 비용이 들 수 있지만, [에너지] 비용은 육지에서는 더 낮을 것입니다.”라고 그는 말합니다. “그래서 문제는 우리가 육지에서 이동하는 것이 물 속에서 이동하는 것보다 어디에서 티핑 포인트를 볼 수 있느냐는 것입니다
