육지와 바다의 경이로운 횃불 잡이들

영국 주재 「깨어라!」 통신원 기

지성있는 인간이 인공적인 빛을 만들기 오래 전부터 육지와 바다에 사는 지성없는 수많은 생물들이 작으면서도 효율적인 “등불”을 가지고 있었다는 사실은 우리를 겸손하게 해주지 않는가?

잠간, 깊은 바닷 속 끝없는 어둠 가운데서 살고 있는 그러한 생물 몇 가지를 생각해 보자. 우리가 잠수함을 타고 5,000‘피트’ 해저에서 창문으로 밖을 내다본다고 가정하자. 이리로 접근하고 있는 조그마한 불빛은 무엇인가? 그것이 접근하면 틀림없이 당신은 창문을 통해 그 빛을 살펴볼 것이다. 그것은 괴이하게 생긴 물고기이다. 무엇을 하고 있는가? 낚시질을 하고 있다! 그의 낚싯대는 자기 몸길이의 두 배나 되는데, 그의 입에서 뻗어 나와 있다. 그 빛은 무엇인가? 그 낚싯대 끝에 달려 있는 발광 기관이다. 이 동물은 낚시 고기라고 한다. 거의 비슷한 깊이에서 살고 있는 또 다른 낚시 고기는 그의 “미끼”—발광 기관—를 자기의 입 속 이빨 뒤에 가지고 있다.

그리고 호롱등 물고기라고 하는 것이 있다. 그것은 밤에 여객선 창문에 빛이 나란이 비치는 것같이 그 고기도 옆구리에서 불빛이 줄지어 비치기 때문에 그렇게 불리운다. 깊은 바다 속에서 사냥을 하는 다른 것 중에는 ‘헤드라이트’가 달려있어 자기 앞 몇 ‘피트’ 전방까지 밝힐 수 있는 고기도 있다.

신비한 현상

그러나 해양 생물(또는 기타의 생물)이 자기 자신의 빛을 만들어 내는 이 신비한 현상을 어떻게 설명할 수 있는가? 전문적으로 말해서 생물 발광이라고 하는 이것은 생물체가 열을 내지 않고 빛을 발할 수 있는 능력을 말한다. 이것은 ‘루시페린’이라고 하는 화합물과 ‘루시페라아제’라고 하는 효소의 작용으로 이루어진다.

당신은 “불붙은 바다”라는 말을 들어본 적이 있는가? 괴이한 말같이 들리겠지만, 그 말은 ‘푸에토리코’의 “인광을 발하는 만”이나 그에 인접한 “불타는 만”들을 말한다. 이 “불”의 원인은 수없이 많은 미소한 생물(dinoflagellates)로부터 나온다. 그 생물이 화학적 빛을 내는 불똥을 발산하여 바다가 타오르는 것 같은 현상을 일으킨다. ‘내쇼날 지오그래픽’ 협회에 의하면 이 지역 외에도 전세계 수개처에서 이러한 현상을 볼 수 있다고 한다.

이러한 미소한 생물이 조류나 바람에 흩어지지 않고 어떻게 하여 그 많은 수가 이처럼 함께 모일 수 있는지 의아하게 생각하는 사람들도 있을 것이다. 그 이유는 이 만들은 간만의 차가 완만하고 ‘카리브’ 해와 통하는 바다가 대단히 좁아서 외부의 영향을 크게 받지 않기 때문이다. 따라서 이러한 만들은 잔잔한데다가 물에는 ‘비타민’이 풍부하여 이들 미생물이 많이 번식하게 된다. 그러므로 자기 자신의 발광 조직을 갖춘 미생물에 의해서 밤이면 빛을 발하는 이러한 “불붙은 만”이 생기는 것이다.

육지 생물의 등불

육지 생물들도 자기들의 등불을 가지고 있으며, 어떤 것은 밝기도 하다. 이들 가운데는 지렁이, 지네, 개똥벌레 유충, 기타 여러 가지 곤충이 있다. 빛을 내는 벌레 가운데는 유명한 ‘뉴질랜드’의 형광 벌레가 있는데, 그것은 작은 파리의 유충이다. 일반적으로 그들은 습한 동굴 천정에 붙어 사는데, 거기에 줄을 치고 줄에 진득거리는 진액이 붙은 가느다란 줄을 매달아 놓는다. 준비가 다되면, 이들 형광 벌레는 빛을 발하는데 처음에 한 두마리가 불을 켜다가 다음에 일률적으로 켰다 껐다, 켰다 껐다 등대처럼 빛을 낸다. 그렇게 하는 목적은 무엇인가? 굶어죽지 않으려는 것이다. 곤충들이 깜박거리는 빛을 살펴보기 위해 들어왔다가 형광벌레의 그물에 걸려 잡아먹히게 된다.

이들 형광벌레에 대해 「라이프」지의 ‘자연 총서’에서는 이렇게 기술하였다. “‘뉴질랜드’의 ‘와이토모’ 동굴 속에 있는 지하 하천의 천정에서 지하의 반짝이는 우주를 볼 수 있다. 그것은 수많은 형광 유충들에 의해 이루어지는 것이다. 이 유충들은 고기 그물처럼 줄을 쳐 놓고 산다. 곤충들이 불빛에 유혹되어 들어 왔다가 그물에 걸려 잡힌다. 그 유충들이 개똥벌레의 성충으로 자란다.”

이러한 생물들이 발산하는 빛은 열 손실이 적은 면에 있어서 다른 빛과는 비교가 안된다. 그것은 동일 광도의 촛불에 비해 열을 80,000분의 1밖에 발산하지 않는다. 실로 “냉”광이다.

형광을 내는 것들 중에서 가장 매력적인 것은 아마 개똥벌레일 것이다. 무더운 여름 밤에 많은 지역에서는 사람들의 눈을 즐겁게 하는 장관을 이룬다. 결국에 가서 그들의 빤짝이는 활동을 완전히 일률적으로 통일시키는 특이한 능력을 누가 설명할 수 있는가? 아마 사람들이 들을 수도 없고 볼 수도 없는 어떤 신호를 사용하여 그렇게 조화롭게 활동할 수 있지 않나 하고 사람들은 생각한다. 과학자들도 해답을 찾으려고 노력하였으나 만족할 만한 성공을 거두지는 못하였다.

형광을 내는 다른 곤충 가운데는 방아벌레나 개똥벌레에 속하는 뛰는 벌레와 딱정벌레 등이 있다. 또한 개똥벌레 무리에 관련이 있는 것으로 기차벌레라고 하는 것을 무시할 수가 없다. 그것은 자기 몸 양편에 황록색 빛을 나란히 달고 있으며, 또한 적절하게도 머리에는 붉은 빛을 내고 있다!

형광 버섯

식물 중에서도 빛을 내는 것이 있다. 그중에서도 괄목할 만한 형광 버섯이 있는데, 그중 어떤 것은 ‘아시아’ 지방의 삼림 속 썩은 통나무에 붙어 자란다. 낮에는 아주 정상적인 것 같이 보이지만 밤에는 신비스러우면서도 아름다운 빛을 낸다. 색갈은 청록색으로부터 주황색에 이르기까지 여러가지이다. 빛이 대단히 강하여 작은 등불만 하다고 한다.

심한 소나기가 지난 다음 밤에 숲속을 거닐어본다면 살아 있는 나무나 죽은 나무가 형광을 내는 것을 보고 이상히 여길 것이다. 이러한 형광은 나무 곁에 자라는 버섯으로부터 나오는 것이다.

바다 속의 각종 발광 생물

그러나 우리가 바닷 속에 서식하는 수많은 발광 생물을 몇가지만 살펴보더라도 어느 정도 빛을 낼 수 있는 신비한 능력을 가진 생물이 어느 한가지 목(目)의 해양 생물에만 국한된 것이 아니고, 식물 동물을 포함하여 놀랄만큼 다양한 종류에게 그런 능력이 있음을 알 것이다.

어느 정도 빛을 낼 수 있는 것들의 크기도 실로 다양하다! 바다를 여행하는 사람들은 미세한 해양 생물이 무수히 많이 조그마한 등불같이 반짝이는 것을 감탄하면서 본 경험이 있을 것이다. 그것이 바닷속 상당한 깊이까지 비추고 있다. 그러한 것들 중에는 어찌나 작은지 빛을 내지 않을 때엔 육안으로 보이지 않는 것도 있다.

그러나 해파리, 빗살 해파리, 갑각류, 지렁이, 극피 동물, 연체 동물, 오징어 등등 큰 해양 동물들도 빛을 낸다. 자유로이 헤엄쳐 다니는 이러한 동물 외에 바위나 돌무더기에 붙어 사는 바다 조름, 형광 ‘히드로’충 등도 있다.

앞서 살펴본 바와 같이 어떤 심해 어류들은 배나 옆구리에 등불을 달고 다닌다. 어떤 것들은—오징어와 새우 처럼—상당히 복잡한 발광 기관을 눈으로 볼 수 있고, 발광 세포와 ‘렌즈’와 반사경과 ‘스크린’ 등이 모두 조화있게 작용하여 각각의 발광 기관이 아름다운 등불처럼 보인다. 이러한 발광 기관들이 머리에 위치해 있든지, 옆구리나 배에 위치해 있든지, 그리고 한곳에 몰려있든지, (보석 단추처럼) 줄을 지어 있든지, 하나만 있든지, 물고기들은 분명히 끄고 켜는 것을 자유 자재로 조정할 수 있는 것 같다.

다른 빛이 아님

이것은 신비한 광체인가? 그 많은 생물들이 내는 빛은 다른 종류의 빛과 다른가? 하고 사람들은 궁금히 여길 것이다. ‘이. 뉴우턴 하아비’ 교수의 말에 의하면 그렇지가 않다. 그는 이렇게 기술하였다. “그의 색갈은 붉은 색, 노랑 색, 초록 색, 청색 등이며, 그의 ‘스펙드럼’은 이들 여러 가지 가시 광선의 연속적인 짧은 띄를 나타내고 있다. 적외선이나 자외선, 투과력이 강한 방사선은 전혀 나오지 않는다.”

그리고 이 빛은 효율이 대단히 높다. 인간은 갖가지 과학 분야에서의 재능과 20세기 마술을 동원해서도 이들 발광 생물이 발하는 빛의 효율을 따라가지 못한다. 왜 그런가? 이들 생물이 발하는 빛은 “냉”광이기 때문이다. 그것은 그들이 자기 뜻대로 몸에서 빛을 내기는 하지만, 자기 몸의 열로부터 손실되는 열량은 극히 미소하다. 그들은 ‘에너지’를 대단히 효율적으로 사용하여 빛을 내기 때문에 열로 손실되는 ‘에너지’는 거의 없다.

왜 그런 장치를 가지고 있는가?

그러나 무슨 목적으로 약 40목(目)의 동물과 두가지 군(群)의 식물(버섯과 ‘박테리아’)은 그러한 매혹적인 빛, 깜박거리는 색갈을 내도록 장치가 되어 있는가? 연구를 많이 하였지만 과학자들은 아직 확실한 것을 모르고 있다. 그러나 주된 이유는 그들의 길을 밝히는 것이라고 믿고 있다.

이 학설을 뒷바침하기 위하여 과학자들은 ‘인도네시아’의 ‘반다’ 섬에 사는 특이한 개똥벌레 물고기를 예로 든다. 이 물고기는 각 눈 아래 형광 ‘박테리아’ 주머니를 가지고 있다. 이들은 빛이 대단히 밝기 때문에 자동차의 ‘헤드라이트’처럼 보인다. 그 물고기는 자신이 원한다면 눈꺼풀과 같은 검은 덮개를 닫아서 빛을 가리기도 한다. 그러나 바다 물고기, 특히 심해 어류들이 햇빛이 들어오지 않는 깊은 어둠속을 밝힐 필요가 있다고 가정하는 것은 불합리한 것 같다.

또한 이러한 동물들은 교미할 때에 이성에게 보내는 신호로서 빛을 이용할 수도 있다. 육지에나 바다에 사는 각 종(種)의 암컷과 수컷은 각기 독특하게 깜박거리기 때문에 이성을 발견하는 데 도움이 된다고 한다. 어떤 형광 동물은 교미기에만 빛을 사용한다고 한다.

이 학설을 뒷받침하는 예로 ‘버뮤다’의 형광 벌레를 들 수 있다. 그것은 일생의 대부분을 바다 밑에서 보낸다. 그러나 어떤 달 만월(滿月)이 지난 다음 신비스럽게도 본능적으로 바다 위로 한꺼번에 떠올라 찬란한 빛을 발한다. 그리하여 교미를 한다. 그러나 아무때나 하는 것이 아니다. 결코 그렇지 않다! 우글거리며 교미하는 행동은 일몰후 약 55분 동안에 행해진다!

또한 깊은 바다 속에 사는 물고기들은 입 속이나 입 근처에 또는 입 앞에 멀직하게 불빛을 가지고 있어서 작은 고기들을 유혹하여 잡아먹는다. 또한 그러한 물고기들이나 다른 심해 어류들은 분명히 자기들을 즐겨 잡아 먹는 동물들을 놀라게 하여 쫓아버릴 목적으로 불빛을 사용하기도 한다!

그러나 사실이지 이들 생물의 빛에 대하여 사람이 아직도 배워야 할 것들이 많이 있다. 그들의 “냉”광의 비밀은 아직도 온전히 밝혀지지 않았으며 사람이 그만한 효율로 그러한 빛을 만들어내지도 못한다. 육지와 바다의 이들 경이로운 횃불 잡이들은 진실로 위대한 창조주의 증거이다.