실험 과학으로서의 생물학
남미 열대우림의 동굴에 사는 매같이 생긴 기름새란 새가 있다. 원주민이 둥지로부터 식용 기름을 짜는 것에서 그런 이름이 붙었다. 로베르토 로카라는 자연 보존에 종사하는 베네주엘라 생물학자가 있다. 기름새의 섭식 행동에 관한 그의 연구를 상세히 다루어 보자.
사전조사와 문제의 제기
먼저 로카는 연구에 착수하기 전에 기름새에 관한 많은 관찰을 행하였으며 여러 사실을 조사하였다. 그래서 기름새가 저녁이 되면 과일을 찾아 동굴을 나서며, 새끼를 위해 과일을 날라오며, 삼키지 못하는 큰 씨앗을 뱉어내며, 떨어진 씨들이 동굴 바닥에 더미를 이루기도 한다는 것 등을 알게 되었다.
그리고 몇 가지 의문을 떠올리게 되었다. * 먹이를 찾아 얼마만큼 멀리 날라가는 것일까? * 과일은 그 자리에서 대부분 다 먹어치우며 씨도 그 밑에 뱉는 것일까? 아니면 먹기 전에 동굴로 가지고 돌아오는 것일까? * 만일 어른 새가 숲의 여기 저기에 씨앗을 떨어뜨리게 된다면 그것은 재조림에 도움이 되지 않겠는가?
실험 연구의 착수
이상의 의문을 종합하여 로카는 하나의 가설을 세웠다 : 기름새는 열대우림의 씨앗 뿌리기에 중요한 역할을 맡고 있다. 그러나 그의 가설은 기름새가 밤이 되어서야 동굴 밖으로 날라 나가므로 금방 동굴 근처에 가서 관찰하여 증명할 수 있는 일은 아니다. 그래서 로카는 좀더 쉽게 검증해 볼 수 있는 가설을 만들어 내기 위해 다시 추론을 해 보았다. 새가 먹이를 취하는 것은 에너지 보충 때문이므로 새는 가능한 한 단거리를 비행할 것이다. 그러므로 우선은 동굴 근처의 과일을 먹을 것이나 동굴 속의 새는 많고 근처의 과일은 충분하지 않으므로 시간이 지남에 따라 새는 더욱 더 멀리 날라가게 될 것이다.
가설 1 : 어미 새는 번식기의 후반이 될수록 동굴에서 더 멀리 날아갈 것이다. 로카는 이를 증명하기 위해 어미 새 11마리를 포획하여 작은 라디오 송신기을 등에 부착시켰다. 로카는 근처 산에 올라가 이동 거리를 추적하였다. 그의 예상대로 새의 비행 거리는 증가하였으며, 영소 4개월 후에는 어미 새가 매일 밤 100km를 비행하는 것을 확인하였다.
가설 2 : 어미 새는 많은 씨앗을 숲 속에 뱉을 것이다. 만약 그렇다고 하면 동굴 속에 떨어져 있는 씨앗은 새끼 새가 뱉은 것이지 어미 새가 뱉은 것이 아닐 것이다. 그는 이를 증명하기 위해 동굴 속의 둥지 밑에 철사 망을 설치하였다.
다시 추론
그가 행한 실험은 그가 세운 두 가설을 지지해 주었다. 그는 두 가설을 바탕으로 어미 새가 번식기 중에 숲 속에 떨어뜨릴 씨앗을 수를 추정해 보기로 하였다. 먼저 그는 새가 먹는 과일 한 개의 에너지를 측정하였다. 다음으로 번식기 중의 어미 새에 필요한 에너지를 측정하였다. 그리고 어미 새의 에너지를 충족시키기 위해 필요한 과일의 수를 계산하였다. 그 결과 번식기의 어미 새는 매일 50개의 과일을 먹어야 함을 알게 되었다. 동굴 속의 어미 새 수를 만 마리로 추정한다면 번식기 중에는 매달 9백만 개의 씨앗이 숲에 뿌려지게 되는 것이다. 그리고 그가 조사한 이런 동굴이 20개나 있었다. 이만한 숫자라면 화재와 벌목으로 파괴된 숲의 조림에 도움이 되고도 남을 것이다.
사회에의 환원
로카의 연구에 감명을 받은 베네주엘라 정부는 기름새 동굴 근처 400km2를 보호구로 지정하게 되었다.
로베르토 로카의 남미 열대우림 동굴에 사는 기름새 연구
사전조사와 문제의 제기
연구의 착수와 가설
기름새는 열대우림의 재조림에 중요하다.
더 상세한 추론
다시 추론
사회에의 환원
동굴 근처 400km2를 보호구로 지정하게 되었다.