한국의 단풍은 설악산을 시작으로 남으로 내려가면서 지역마다 절정에 이르는 날이 알려져 있다. “모든 것은 때가 있다.” 여기서 때라는 것은 인간의 경우 나이나 성장 단계를 말할 것이다. 그러나 농민들에게는 세상에 사는 모든 동식물의 때를 의미한다. 가을이 깊어가면 5색으로 물든 단풍잎은 낙엽이 지고, 그렇게 많던 곤충과 벌레들은 어디로인지 사라지고 보이지 않는다.
이 대목에서 확인할 내용은 무엇일까?
철새들은 긴 여행을 떠나고, 꿀을 모으던 꿀벌들도 집 밖으로 나오지 않는다.
겨울을 지나 봄이 시작되면 나무마다 일정한 날에 새잎이 돋아나고 꽃들이 피어나며, 철새들은 돌아오고 꿀벌들로 집에서 나와 꽃을 찾기 시작한다.
이처럼 생물들은 계절에 따라 삶의 모습이 변한다.
물고기와 양서류들도 저마다 산란하는 시기가 정확하게 정해져 있다. 그러나 지구의 평균기온이 상승하면서 지금까지 알고 있던 생물들의 때(생물시계)가 변하고 있다.
자연의 달력은 생물의 시계 버드나무 잎이 돋아나고 벚꽃과 진달래가 피는 생물시계(자연의 달력)는 수천 년 동안 거의 변함이 없었다.
계절의 달력은 농민들이 알고 지키는 수천 년 된 영농 상식이다.
농부들은 채소나 밭작물의 씨를 뿌릴 때가 오면, 그 시기를 달력에서 찾기보다 주변 산야에서 들풀이 돋아나고 들꽃이 피는 시기를 보고 그에 맞춰 파종하는, ‘생물시계’를 보는 지혜로운 방법을 알고 있다.
어떤 기록이 나왔을까?
생물도감을 보면 각 동식물의 학명을 비롯하여 형태, 생태, 꽃이 피고 열매가 맺는 시기, 동물이라면 산란기와 애벌레, 번데기를 거쳐 성충이 되는 기간 등을 알려주는 라이프 사이클이 기록되어 있다.
생물계절학이란 간단히 말해 동식물의 일생을 시간적으로 연구하는 과학이다.
북아메리카 대륙을 멕시코에서 캐나다까지 왕복하는 계절 이동 나비인 모나크나비(제왕나비)는 대를 이어가면 3,000-4,000km를 이동한다.
그들의 생물시계에도 변화가 생기고 있다. 생물계적학(phenology)이라는 말은 고대 그리스어 phaino (보이게 하다)에서 나온 용어이다.
이 말은 벨기에의 식물학자 모렌(Charles Morren 1807-1858)이 1849년에 처음 사용했다.
모렌에게는 퀘틀렛(Adolphe Quetelet 1796-1874)이라는 스승이 있었다.
당시 벨기에 왕립천문대 대장이던 퀘틀렛은 식물에게도 계절의 시계가 있음을 알고 그에 대해 함께 연구할 것을 제안했던 것이다.
공개된 내용의 배경은 무엇일까?
퀘틀렛과 함께 4년 동안 생물의 시계를 연구한 모렌은 학회에서 그간의 연구를 발표하면서 phenology라는 용어를 사용했다.
그러나 생물계절학이라는 용어가 국제학술지에서 통용되기 시작한 때는 1899년이었다.
생물시계는 지역에 따라 거의 일정하지만, 늦추위라든가 봄날의 폭설 등 기후변화가 있으면 차이가 나타난다.
과학자들은 이런 기후변화와 생물시계 사이의 중요한 관계를 연구한다.
예를 들면, 조류학자들은 어떤 철새가 언제 떠나고 돌아오는지 장기간 조사하면서 그들의 여행 일정과 기상과의 관계를 분석한다.
북아메리카의 조류학자와 조류관측가(탐조가) 3,000여 명은 ‘조류 생물시계 프로그램’ 계획으로 1880년부터 1970년까지 90년 동안 870종의 새에 대한 여행 시기를 조사하여 매우 정밀한 생물시계를 완성했다.
그러나 30년이 지난 2009년에 이 계획이 다시 시작되었다, 그 이유는 기후 변화에 의해 그간 조사된 새들의 생물시계에 변화가 생겼기 때문이다.
그리고 영국의 식물학자들은 1768부터 1793년까지 25년 동안 400종의 식물과 동물에 대한 생물시계를 조사하여 기록으로 남기고 있다.
이어지는 이야기에는 무엇이 담겼을까?
벚꽃 축제와 단풍맞이 축제일은 지역마다 자연의 달력에 따라 미리 정해지고 있다. 최근에 와서 단풍맞이 축제일이 과거보다 며칠씩 앞당겨진다.
마찬가지로 모내기를 하는 시기와 수확기가 지역마다 변하고 있다. 겨울양식으로 도토리와 밤을 저장하는 다람쥐들의 행동에도 생물시계의 변화가 찾아온다.
생물계절학에서는 계절에 따른 꽃가루 앨러지 환자에 대한 의학적 연구도 따른다.
오늘날 생물계절학은 특정 국가나 지역만의 연구가 아니라 나라마다 지역마다 필요한 중요한 연구이다.
이런 생물계절학은 장기간이 걸리고 다수의 관찰자가 필요하기 때문에 소수의 전문 과학자만 아니라 다수의 아마추어 과학자들이 적극적으로 참여해야 할 연구이기도 하다.
다음으로 살펴볼 내용은 무엇일까?
오늘날 생물계절학 연구는 인공위성에서도 실시되고 있다. 위성에서 지상을 내려다보면서 작물들의 생장 상태와 식물상의 변화를 광범위하게 정밀 관찰하는 것이다.
위성에서의 생물계절 관측은 아마존 열대우림에 대해서도 이루어지고 있다. 세상에 사는 모든 동식물은 서로 먹이사슬이라는 연관관계를 맺고 있다.
그러므로 어느 한 동물이나 식물의 변화는 생태계 전체의 생물시계에 변화를 준다. 생물계절학은 인류의 미래를 위해 필요한 과학 분야의 하나가 되어 있다. -YS
- 철새들은 긴 여행을 떠나고, 꿀을 모으던 꿀벌들도 집 밖으로 나오지 않는다.
- 생물도감을 보면 각 동식물의 학명을 비롯하여 형태, 생태, 꽃이 피고 열매가 맺는 시기, 동물이라면 산란기와 애벌레, 번데기를 거쳐 성충이 되는 기간 등을 알려주는 라이프 사이클이 기록되어 있다.
- 퀘틀렛과 함께 4년 동안 생물의 시계를 연구한 모렌은 학회에서 그간의 연구를 발표하면서 phenology라는 용어를 사용했다.
