지방 자치단체들이 드론 등 각종 첨단장비를 동원해 해충과 전쟁을 치르고 있다. 봄철 이상고온과 습한 날씨 등으로 매미나방과 대벌레뿐 아니라 미국선녀벌레나 갈색날개매미충 등 유충의 부화가 앞당겨질 것으로 예상되기 때문이다. 10일 충북도 등에 따르면 지구온난화 등으로 개체수가 증가하면서 지난해 전국에서 발생한 매미나방 피해면적은 6183㏊에 달한다. 축구장 6000개가 넘는 면적이다. 매미나방 유충은 나무를 죽이지는 않지만 잎을 갉아먹어 미관을 해치고 과수 성장을 방해한다. 성충이 되면 빛을 좋아하는 특성 때문에 도심으로 내려와 주민들에게 혐오감까지 준다. 올 봄 이상고온으로 매미나방 애벌레가 일찍 알에서 부화해 대량 발생과 산림 피해가 우려되고 있다. 비상이 걸린 충주시는 산불진화차량을 투입해 매미나방 퇴차에 나섰다. 산불진화차량은 4륜구동이라 산속의 험로 주행이 가능하며 기존 방제차량보다 압력이 세 최대 1000m까지 호스연결이 가능하기 때문이다. 단양군은 매미나방의 암컷 호르몬 향기로 수컷을 유인해 가둬 죽이는 페로몬 트랩 1200여개를 설치하고 있다. 또 전북 고창군과 경기 안산시는 3500여만원짜리 최신 드론을 항공방제뿐 아니라 해충 조사에 투입했다. 지난해 7월 서울의 봉산 해맞이공원 일대에 대벌레와 매미나방 등으로 민원이 빗발쳤던 서울 은평구는 끈끈이 롤을 설치하고 있다. 끈끈이 롤은 약제보다 환경을 해치지 않고, 한 번 설치해 놓으면 지속적인 효과를 낸다는 장점이 있다. 은평구 관계자는 “올해는 매미나방과 대벌레 등 해충들의 활동 시기가 앞당겨질 것 같다”면서 “해충 피해를 줄이기 위해 애벌레 제거 등을 위해 최선을 다하고 있다”고 말했다. 청주 남인우·서울 김민석 기자 niw7263@seoul.co.kr

자치단체들이 매미나방과 전쟁을 치르고 있다. 산불진화차량과 수천만원이 넘는 최첨단 드론까지 동원하는 등 소탕작전에 총력을 기울이고 있다. 10일 충북도 등에 따르면 지구온난화 등으로 개체수가 증가하면서 지난해 전국에서 발생한 매미나방 피해면적은 6183㏊에 달한다. 축구장 6000개가 넘는 면적이다. 매미나방 유충은 나무를 죽이지는 않지만 잎을 갉아먹어 미관을 해치고 과수성장을 방해한다. 성충이 되면 빛을 좋아하는 특성 때문에 도심으로 내려와 주민들에게 혐오감까지 준다. 올해도 봄철 이상고온으로 매미나방 애벌레가 일찍 알에서 부화해 대량 발생과 산림 피해가 우려되고 있다. 비상이 걸린 충주시는 산속의 매미나방 애벌레를 퇴치하기위해 산불진화차량을 투입하고 있다. 이 차량은 4륜구동이라 산속 험한길도 이동이 수월하다. 또한 기존 방제차량보다 압력이 세 최대 1000m까지 호스연결이 가능해 물탱크에 약제를 넣어 활용하면 방제 사각지대를 줄일수 있다. 단양군은 매미나방의 암컷 호르몬 향기로 수컷을 유인해 가둬 죽이는 페로몬 트랩을 설치하고 있다. 현재 트랩 1200개를 읍면에 배포중이다. 단양군은 지난해 매미나방 성충의 주거지역 출몰로 재난영화를 방불케해 성충이 싫어하는 LED등으로 가로등 100개를 교체하기도 했다. 충북도 관계자는 “매미나방은 4월에 부화해 10월까지 활동한다”며 “시민들은 집에 생긴 알집을 직접 제거하거나 집단 출몰시 산림당국에 바로 신고해 달라”고 당부했다. 전북 고창군은 올해부터 광범위 발생지역에 드론을 투입해 항공방제를 추진한다. 경기 안산시는 올해 3500만원을 들여 구입한 최신 드론으로 매미나방 병해충 지역을 정밀 조사해 신속한 방역활동에 활용키로 했다. 지난해 7월 봉산 해맞이공원 일대에 벌레가 집단으로 발생해 민원이 빗발쳤던 서울 은평구는 끈끈이 롤을 설치하고 있다. 끈끈이 롤은 약제보다 환경을 해치지 않고, 한 번 설치해 놓으면 지속적인 효과를 낸다는 장점이 있다. 구는 봉산 일대 벌레 부화 상황을 감시하고 등산로 주변에 끈끈이 롤을 확대 설치한다는 계획이다. 청주 남인우·서울 김민석 기자 niw7263@seoul.co.kr

최근 미국의 한 지역에서 꽤 많은 비가 내린 뒤 땅 위로 올라온 지렁이 떼가 토네이도처럼 원을 그린 채 꿈틀거리는 기묘한 모습이 포착돼 화제가 되고 있다. 미국 과학매체 라이브사이언스 등 외신 보도에 따르면, 현지시간으로 지난달 25일 오전 뉴저지주 호보켄의 한 공원 근처 보도에서 한 여성이 지렁이 몇백 마리가 땅위에 올라와 그중 일부가 원을 그린 기묘한 상태로 제자리에서 꿈틀거리고 있는 모습을 목격했다. 지렁이는 땅 위로 나오면 무리를 이루는 습성이 있고 실제로 몇천 마리가 밀집한 사례도 보고됐지만, 이런 원형 패턴을 형성하지는 않는 것으로 알려졌다. 이에 대해 현지 생물학자인 유경수 미네소타대 교수는 “비가 오고 난 뒤 지렁이가 떼로 나타나는 사례는 보고됐지만 이처럼 토네이도 패턴을 이루는 사례를 본 경우는 이번이 처음”이라면서 “이 모습은 정말 흥미롭다”고 설명했다. 이른바 ‘지렁이 토네이도’ 또는 ‘웜네이도’로 불리는 이 현상을 목격한 여성은 이후 호보켄 시의회의 티파니 피셔 의원에게 사진을 찍어 전하면서 세상에 알려졌다. 이들 사진을 본 일부 네티즌은 “성경 속 재앙 같다”, “웜 문을 준비하는 의식 아니냐?” 등의 반응을 보였다. 웜 문은 3월의 보름달을 지칭하는데 봄에는 기온이 따뜻해지면서 지렁이들을 볼 수 있기 때문이다. 뿐만 아니라 한 레딧닷컴 사용자는 이들 지렁이가 ‘죽음의 소용돌이’(death spiral) 현상에 들어섰다고 추측했다. 이는 군대개미가 주요 서식지에서 떨어져 나와 길을 잃었을 때 나타나는 현상으로, 개미들은 둥지에서 나오는 페로몬 체취를 찾지 못해 동료들의 체취에 의지한 채 서로 따라가기 시작해 지쳐서 죽는 것으로 끝나는 끝없는 순환 속에 빠지는 것이다. 이 현상은 애벌레와 코이 잉어 무리에서도 관찰된다. 또 다른 가설은 근처 가로등에 의해 발생한 자기장이 이들 지렁이의 길 찾는 감각 기능을 방해하고 있다는 것이다. 2015년 미국 국립보건원 보고서에 따르면, 예쁜 꼬마선충 등 일부 벌레는 자기장을 감지해 길을 찾는 능력을 지녔는데 이를 자기장 감지 감각이라고도 부르는 것으로 알려졌다. 사진=티파니 피셔/페이스북 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

개미. 흔하디흔하지만 언론에 이토록 오래 회자될 만큼 ‘잘난’ 곤충은 아니었다. 요즘은 주식시장과 관련해 신문지상에 ‘동학개미’가 자주 오르내린다. ‘동학개미운동’이라고 하는 이 신조어는, 코로나19 사태로 외국인 투자자가 한국 주식을 팔며 급락세가 이어지자 이에 맞서 개인 투자자들(개미)이 대규모 매수세를 이어 간 상황을 1894년 동학농민운동에 빗대어 표현했다. IMF 당시 금 모으기 운동과 비슷한 운동이랄까. 안타깝게도 상징으로만 사용할 뿐 우린 개미의 진짜 생태는 잘 모른다. 단지 부지런하다는 의미를 붙여 개미라는 곤충을 다 안다고 생각하기도 한다. 최근 출간된 책 가운데 개미의 생태를 가장 잘 알려 주는 게 최지범의 ‘개미의 수학’이다. 서울대 생명과학부 석박사 통합 과정을 밟고 있는 저자는 수학을 생물학에 접목해 개미 경로 형성, 양육 이론, 진화유전학 등을 연구하는 젊은 과학도다. 저자는 개미의 이동 경로를 2년 넘게 관찰했는데, 단언하기를 개미도 페르마의 법칙에 따라 움직인다고 주장한다. 페르마의 법칙이란 ‘빛은 이동 시간을 최소화하는 경로로 움직인다’는 내용이다. 저자는 개미굴 앞에 먹이를 놓은 실험판과 카메라를 설치하고 개미의 움직임을 분석했다. 결과는, 개미 역시 자연 세계의 일원답게 경로를 최소화해 움직였다. 갑작스럽게 장애물이 생긴다면 어땠을까. 여기서는 17세기 수학자이자 천문학자 빌레브로르트 반 로이옌 스넬의 이론을 꺼내 든다. 빛이 휘는 정도는 굴절물질의 성질과 관계가 있다는 ‘스넬의 법칙’이다. 개미는 널리 알려진 것처럼 사회성이 강한 곤충이다. 개미처럼 사회생활을 하는 곤충들은 독특한 분비물, 즉 페로몬을 뿜어내는데, 이것으로 어디로 이동했는지 무리에게 알릴 뿐 아니라 위험신호도 보낸다. 군집 활동에 없어서는 안 되는 페로몬은 성적 유인과 교미에도 도움을 주는데, 저자는 이처럼 다양한 개미의 활동을 다양한 수학공식을 통해 풀어낸다. 이정모 국립과천과학관장의 “생물의 세계를 경험하는 새로운 길을 제시하는 책”이라는 추천사는 흔한 공치사가 아닌 게 분명하다. 책은 전혀 어울릴 것 같지 않은 두 과학, 즉 수학과 생물학의 만남을 비교적 쉽게 풀어낸다. 군데군데 오래전 외웠다가, 역시 오래전 잊어버린 공식들이 난무한다고 겁먹을 이유는 없다. 배경 설명만으로도 개미의 습성 혹은 생태를 짐작할 수 있기 때문이다. 개미에게 배우라던 옛말, 다시금 생각해 볼 수 있는 책이기도 하다.

산림청은 29일 수도권과 강원·충북 등 중부지방에서 국지적으로 대발생한 돌발해충 ‘매미나방’에 대해 총력 방제를 실시할 계획이라고 밝혔다.산림청에 따르면 지난해 충북 단양 등 일부 지역에서 매미나방 성충이 다수 발생한 가운데 겨울철 이상고온으로 월동치사율이 낮아지면서 부화 개체수가 급증했다. 이달 15일 조사 결과 매미나방 피해는 10개 시도(89개 시군구) 6183㏊로 집계됐다. 서울이 1656㏊로 가장 많고 경기(1473㏊), 강원(1056㏊), 충북(726㏊), 인천(618㏊) 등의 피해가 집중됐다. 매미나방은 나무를 고사시키거나 하는 심각성은 낮지만 유충(애벌레)이 나무잎을 갉아 먹어 생육을 저해시킨다. 더욱이 시각적으로 불편을 준다. 유충 피해는 참나무류와 밤나무 등 활엽수가 많고 낙엽송·리기다소나무·잣나무 등 일부 침엽수에서도 확인됐다. 방제는 약제 효과를 반영해 성충 우화 시기에 맞줘 집중하기로 했다. 매미나방은 나무의 수피 등에 산란 후 알 덩어리 형태로 월동하고 4월에 부화해 6월 중순까지 나무의 잎을 먹고 성장한다. 자란 유충은 6월 중순～7월 상순에 번데기가 되고 약 15일 후 성충으로 우화해 7～8일 정도 생활한다. 산림청은 성충기와 산란기로 나눠 성충기에는 포충기(유아등·유살등)와 페로몬 트랩을 활용해 유인·포살하고 산란기에는 알집을 제거하는 방식이다. 국립산림과학원 분석에 따르면 올해 매미나방 성충의 우화 시기는 6월 중순 시작해 6월 말~7월 초에 집중할 것으로 예측됐다. 강혜영 산림청 산림병해충방제과장은 “매미나방의 생활사별 맞춤형 방제로 밀도를 최대한 줄일 계획”이라며 “돌발해충 대발생시 적기 방제할 수 있도록 역량을 강화해 나가겠다”고 말했다. 대전 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

치악산이 앓고 있다. 황골, 금대 지구 등 무려 2㏊에 이르는 지역의 낙엽송들이 고사됐거나 고사 위기에 내몰리고 있다. 치악산 국립공원 뿐 아니라 강원, 충청권까지 피해가 확대되고 있어 산림 방제 당국이 바짝 긴장하고 있다. 북부지방산림청 등 산림 당국은 낙엽송들이 붉게 말라죽어가고 있는 원인이 매미나방 유충의 창궐때문인 것으로 파악하고 있다. 북부산림청의 한 관계자는 “잎을 갉아먹으면서 사는 매미나방 유충이 돌발적으로 대발생하면서 피해가 확대되고 있는 것으로 추정된다”며 “정확한 피해 면적이나 원인, 방제 대책 등은 분석이 끝나봐야 알 수 있다”고 밝혔다. 매미나방 애벌레 개체수가 재난 수준으로 증가한 이유는 불분명하다. 치악산국립공원 관계자는 “지난 겨울 유난히 따뜻한 날씨가 이어지면서 매미나방 애벌레가 창궐할 수 있는 환경이 갖춰졌기 때문인 것으로 분석된다”고 밝혔다.전체적인 피해규모는 현재 파악조차 못한 상태다. 강원 원주와 횡성, 충북 일부 지역 등의 피해가 큰 것으로 확인된 정도다. 실효성 있는 방제 역시 현 단계에서는 기대하기 어렵다. 애벌레 때는 고압살수 등 직접적인 퇴치 작업이 필요한데 피해 면적이 워낙 방대해 일일이 대처하기가 요원한 상황이다. 특히 국립공원 지역의 경우 퇴치제를 사용한 방제는 주변 동식물에 치명적인 영향을 줄 수 있어 적극적으로 대처하기도 쉽지 않다. 결국 애벌레가 성충이 되는 7월 이후나 돼야 페로몬 트랩 등 실질적인 방제 작업이 시작될 전망이다. 매미나방 애벌레의 먹이가 되는 기주식물은 주로 활엽수이다. 하지만 올해는 유난히 침엽수인 낙엽송의 피해가 두드러지고 있다. 북부산림청 관계자는 “활엽수의 피해도 있지만 잎의 면적이 넓어 테가 덜 나는데 반해 침엽수인 낙엽송은 잎이 가늘어 유난히 피해가 심해 보이는 것”이라며 “다음주 내로 국립산림과학원, 강원산림과학원 등과 함께 정확한 원인을 파악한 뒤 효율적인 방제 대책을 수립할 것”이라고 밝혔다.매미나방은 나비목 독나방과에 속한 해충이다. 해마다 주기적으로 발생하기 보다 주로 특정 지역에서 급작스럽게 대발생하는 발생패턴을 보인다. 애벌레 때는 대체로 나무들에게 피해가 집중되지만 7월 쯤 성충이 되면 농촌은 물론, 도시 지역 거주민에게도 피해를 주지 않을까 우려된다. 애벌레 때도 가시에 독이 있어 피부에 닿을 경우 두드러기나 가려움증 등의 피해를 입을 수도 있는 것으로 알려졌다. 글·사진 원주 손원천 기자 angler@seoul.co.kr

개미 같은 곤충들에게서 페로몬은 군집활동을 조정하거나 위험신호를 보내는 등 커뮤니케이션 수단으로 활용되는 체내 분비 화학물질이다. 일부 동물들에게서는 성적 유인이나 교미를 유도하는 역할을 한다고 알려져 있지만 아직까지 정확하게 확인된 것은 없었다. 그런데 일본 과학자들이 처음으로 이성을 성적으로 유인할 때 쓰이는 페로몬을 포유류에게서 찾아냈다. 일본 도쿄대 농업생명과학부 응용생화학과, 고등과학연구소 WPI 신경지능국제연구센터, 교토대 영장류연구소 세포분자생물학과, 진화생물학연구소, 일본학술진흥회, 홋카이도대 환경지구과학부, 아이이치 원숭이센터 공동연구팀은 수컷 알락꼬리 여우원숭이(Lemur catta)가 손목 부위에서 과일과 꽃향기를 내는 화학물질을 분비해 암컷을 유혹한다는 사실을 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 16일자에 실렸다. 연구팀은 번식기에 있는 수컷 알락꼬리 여우원숭이 4마리와 암컷 3마리를 관찰했다. 알락꼬리 여우원숭이는 어깨와 손목 부위에 취선(臭腺, scent gland)이 잘 발달돼 있는 것으로 알려져 있다. 수컷 원숭이들은 번식기가 되면 꼬리를 이용해 손목에 있는 취선을 문지른 뒤 암컷들을 향해 손을 흔들며 냄새를 풍기면서 추파를 던지는 행위(stink flirting)를 하는 것이 관찰됐다. 연구팀은 수컷 원숭이들의 취선에서 분비되는 물질을 채취해 가스 크로마토그래피-질량 분석법(GC/MS)으로 분석한 결과 도데실알데히드(도데카날, dodecanal), 12-메틸트라이데카날(12-methyltridecanal), 테트라데칸올(테트라데카날, tetradecanal) 세 종류의 화학물질을 얻었다. 이들 물질은 과일과 꽃향기와 비슷한 냄새를 풍기는 것으로 알려져 있다.번식기가 되면 수컷들은 평소보다 이들 물질을 2배 더 많이 분비하고 암컷들은 냄새에 쉽게 끌리는 것으로 확인됐다. 또 나이든 수컷 원숭이들보다 어린 원숭이들이 이들 페로몬 물질을 더 강하고 오래 내뿜는 것으로도 조사됐다. 연구팀은 이들 물질을 추출해 면수건에 묻힌 뒤 암컷 원숭이들의 행동을 관찰하기도 했다. 연구팀은 이들 화합물이 따로 묻혀진 면수건에는 암컷들이 관심을 보이지 않았으며 세 종류의 화합물이 모두 섞여있는 면수건에만 모여 서로 얼굴을 문지르거나 냄새를 맡고 심지어 핥는 등의 구애시 하는 행동을 보였다.연구에 참여한 토우하라 카주시게 도쿄대 응용생화학과 교수는 “이번에 발견된 물질이 영장류 공통의 페로몬으로 보기는 어려울 것”이라면서 “땀냄새 같은 체취가 인간의 페로몬이라고 알려져 있기는 했지만 다른 동물들처럼 성적 유혹을 담당한다기보다는 서로의 감정에 영향을 미치기 위해 사용되는 냄새 중 하나일 것”이라고 말했다. 이번 연구의 제1저자인 시라시 무카 도쿄대 농업생명과학부 박사도 “알락꼬리 여우원숭이가 내뿜는 페로몬이 실제로 짝짓기 성공으로 이어지는지는 추가적인 연구가 필요하겠지만 페로몬이 암컷들의 관심을 끄는데는 필수적인 요인이라는 점은 사실”이라며 “페로몬은 남성 호르몬으로 불리는 테스토스테론과 밀접한 관계가 있는 것으로 보인다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

일반적으로 개미는 페로몬의 흔적을 따라 둥지로 돌아가는 길을 찾을 줄 아는 것으로 알려져 있다. 하지만 최근 연구에 따르면 개미는 페로몬의 흔적뿐만 아니라 시각적 기억력도 사용할 줄 안다는 사실이 확인됐다. 프랑스 툴루즈대학 연구진은 실험실에 관찰용 케이지를 설치한 뒤, 호주에 서식하는 붉은꿀개미(Melophorus bagoti)와 사하라사막에 서식하는 사막개미(cataglyphis fortis) 두 종을 상대로 실험을 실시했다. 연구진은 두 종의 개미가 개미집으로 돌아가는 길 곳곳에 함정을 파 놓은 뒤 행동의 변화를 살폈다. 이 함정에서 유일한 출구는 나뭇가지 뒤에 숨겨진 작은 다리뿐이었다. 개미가 둥지로 돌아가던 중 처음 이 함정을 만났을 때, 개미들은 모두 연구진이 파놓은 함정에 빠져 구멍으로 떨어지고 말았다. 그러나 두 번째 시도에서 개미들은 구덩이를 모두 피해 무사히 둥지로 돌아가는 달라진 행동을 보였다. 연구진은 개미의 시각적 기억이 구덩이에 빠지기 몇 초 전으로 되돌아 간 것이 함정을 피할 수 있었던 비결이라고 추측했다. 즉 눈으로 보고 경험한 것을 점 크기에 불과한 작은 뇌에 기억했다가, 이후 이 기억을 바탕으로 위험을 피하거나 실수를 반복하지 않을 수 있었다는 것. 연구진은 “향후 우리의 목표는 곤충 신경계의 복잡성을 더 잘 이해하기 위한 매커니즘을 구현하는 것”이라고 설명했다. 이번 실험에 이용된 두 종의 개미 중 사막개미는 특히 정교한 방향감각을 지닌 것으로 알려져 있다. 페로몬을 활용하기 어려운 환경이나 바람에 의해 주변 지형이 바뀌어도 길을 잃지 않을 수 있는 비결은 지구 자기장을 감지하는 생체 나침반을 가졌을 뿐만 아니라 편광필터처럼 작용하는 여러 겹의 눈을 지녔기 때문이라는게 전문가들의 분석이다. 이와 더불어 뛰어난 기억력을 바탕으로 정교한 GPS 능력을 자랑하는 개미에 대한 연구결과는 세계적 학술지 ‘셀’(Cell) 자매지인 ‘커런트 바이올로지’(Current Biology) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

세계적인 동물보호단체가 동물권 신장을 위해 독일 헌법재판소를 상대로 소송을 제기했다. 소송을 제기한 주체의 이름에는 새끼 돼지도 올라 있다. 동물보호단체 PETA는 돼지가 인권과 동일한 동물권을 주장할 권리를 가지고 있으며, 주체가 설사 돼지라 하더라도 기본권을 침해받는다고 여겨진다면 ‘누구나’ 이를 바로잡기 위한 법적 소송을 진행할 수 있다는 독일 헌법에 따라 소장을 접수했다고 밝혔다. 이번 소송은 스웨덴과 노르웨이, 스위스 등 일부 유럽 국가에서 농장주가 돼지에게 마취제를 주사하지 않은 상태에서 거세하는 것이 동물권에 위반된다는 주장을 담고 있다. 동물보호단체 측은 마취제 없이 거세당하는 돼지가 그 고통을 고스란히 느껴야 한다고 주장하지만 농장 측의 생각은 이와 다르다. 농장 측은 태어난 지 얼마 되지 않는 수퇘지에게서 페로몬 냄새인 웅취를 제거하기 위해서는 거세가 필수적이며, 비용 문제로 인해 일일이 마취제를 쓰기 어렵다고 반박한다. 2013년 독일 의회는 마취제 없는 돼지의 거세를 법적으로 금지했지만, 농장 측이 이를 받아들이고 정착하는데 시간이 필요하다고 판단, 이를 5년에 걸쳐 단계적으로 실행하겠다고 밝혔다. 그러나 5년이 지나자 현지 의회는 해당 기한을 2021년까지 연장했고, 이에 반발한 동물보호단체가 ‘돼지의 이름으로’ 소송을 제기하기에 이르렀다. PETA 측은 최근 열린 재판에서 “회사나 협회와 같은 ‘비인간 독립체’도 법적으로 보호받을 권리를 가지는, 왜 동물은 그럴 수 없느냐”고 반문한 뒤 “독일 헌법상 동물 역시 합당한 이유 없이는 피해를 입지 않아야 한다”고 주장했다. 한편 영국 일간지 데일리메일에 따르면 독일에서는 매년 200만 마리의 새끼 수퇘지가 거세당하고 있으며, 독일 농장주들은 마취없는 거세를 종식 시키려는 동물단체들과 오랫동안 마찰을 빚어왔다. 농장 측은 이미 돼지 축산산업이 극한의 경쟁으로 어려움을 겪는 상황에서, 마취제 사용으로 인한 비용 상승이 돼지고기 비용을 올리고 경쟁력을 떨어뜨릴 것이라고 주장해 왔다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

개미는 많은 생물과 공생 관계를 이루며 살아간다. 식물에 피해를 주는 진딧물과 공생 관계를 이루는 개미가 있는가 하면 반대로 식물을 해충이나 초식동물로부터 보호하는 개미도 있다. 후자의 경우 식물과 개미의 공생 관계가 너무 밀접해서 사실상 상대방 없이는 독자 생존이 어려운 경우도 있다. 식물은 개미에게 집과 양분을 제공하고 개미는 식물을 보호해 삶의 터전을 지킨다. 한 가지 흥미로운 사실은 개미의 보호를 받는 식물이 해충에만 강한 것이 아니라 질병에도 강하다는 것이다. 개미와 식물을 공생 관계를 연구해온 덴마크의 오르후스 대학 요아킴 오펜버그 연구원은 개미가 치료하거나 예방하는 식물의 질병이 적어도 14종에 이른다는 연구결과를 학술지 오이코스(Oikos)에 발표했다. 연구팀에 의하면 개미의 질병 치유 능력은 페로몬 등에 포함된 항생 물질이 원인일 가능성이 가장 크다. 개미는 사회적 곤충으로 수많은 개체가 좁은 개미굴에서 살아간다. 그 만큼 감염병이 생기면 순식간에 퍼져 군집이 붕괴할 위험성이 크다. 따라서 많은 개미가 몸에서 항생 물질을 분비해 감염을 예방한다. 식물과 공생하는 개미는 항생 물질을 분비해 식물의 세균 및 곰팡이 감염을 막는 것으로 보인다. 개미 입장에서는 삶의 터전인 식물을 지킬 뿐 아니라 개미에게도 위험할 수 있는 병원균이 식물에 존재하는 것을 막는 효과가 있다. 과학자들은 개미의 질병 예방 및 치료 능력이 농업에 도움이 될 수 있다고 보고 있다. 실제로 농장에서 감염성 질환에 시달리던 사과나무가 나무 개미(wood ant)의 등장 이후 감염병이 줄어든 사례가 보고되기도 했다. 다만 개미는 일부 식물에만 공생하기 때문에 농업 부분에 널리 활용하기 위해서는 정확한 원인 물질과 기전을 밝혀 이를 응용한 치료제를 개발해야 한다. 연구팀인 이와 관련된 후속 연구를 희망하고 있다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

앤트맨이라도 나타난 것일까. 영국의 남해안 일대에서 날개 달린 개미가 셀 수 없이 많이 운집해 있는 모습이 기상 레이더에 감지돼 화제가 되고 있다. 영국 일간 데일리메일 등 현지매체에 따르면, 17일(현지시간) 영국 남부 지방 곳곳에서 날개 달린 개미 떼가 결혼 비행에 나선 모습이 목격됐다. 결혼 비행은 몇 종의 개미와 대부분의 벌에서 이뤄지는 번식 행위로, 혼인 비행이라고도 부른다. 번식 능력을 지닌 공주 개미는 비행에 나설 때 수개미를 유혹하는 페로몬을 분비하지만 개미들이 따라오면 더 멀리 날아간다. 이는 오직 강한 수컷만이 공주 개미를 따라다니며 짝짓기할 수 있다는 것을 뜻한다. 즉 개미 사회는 이런 방식으로 건강한 유전자를 후대에 남길 가능성을 높이는 것이다.실제로 이날 결혼 비행에 나선 개미 떼는 햄프셔와 웨스트 서식스 그리고 도싯 카운티 곳곳에서 목격됐다. 트위터에는 많은 사람이 이들 개미의 모습을 찍어 공유하기도 했다. 그런데 그 수가 어마어마한지 영국 기상청이 발표한 레이더 영상에 소나기가 내리는 모습으로 기록됐다. 이에 대해 현지 기상청 대변인은 기상 레이더가 개미를 빗방울로 잘못 인식했다고 밝혔다. 이는 결혼 비행을 마친 수많은 수개미들이 하늘에서 떨어지는 순간이 비가 쏟아지는 모습으로 감지됐다는 것이다. 한편 날아다니는 개미는 사람에게 해롭지 않지만, 포름산을 분비해 이를 잡아먹은 갈매기가 간혹 취한 것처럼 행동하는 것으로 알려졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

수많은 동물이 냉혹한 자연의 법칙에 따라 먹느냐 먹히느냐의 생존 경쟁 속에서 살아간다. 살아남기 위해서는 같은 동족끼리 싸우는 것은 물론 서로 잡아먹는 일도 종종 목격된다. 하지만 흥미롭게도 같은 피붙이끼리 동족상잔을 피하거나 적극적으로 협력하는 경우도 드물지 않다. 독일 막스 플랑크 연구소의 과학자들은 매우 단순한 선충(nematode, 선형동물) 중 하나인 프리스티온쿠스(Pristionchus)가 어떻게 동족상잔을 피하는지 연구했다. 이 작은 선충은 토양 속 다른 선충을 잡아먹는 포식성 선충이다. 이를 위해 프리스티온쿠스의 입에는 크고 날카로운 이빨이 존재한다. 문제는 가까이 있는 작은 선충을 잡아먹을 경우 자신의 새끼나 혹은 유전적으로 가까운 개체를 잡아먹을 가능성이 높다는 사실이다. 프리스티온쿠스는 실험동물로 잘 알려진 친척인 예쁜 꼬마선충(Caenorhabditis elegans)을 비롯한 작은 선충을 잡아먹는데, 새끼 프리스티온쿠스와 예쁜 꼬마 선충은 크기나 생김새가 매우 비슷하다. 하지만 실험실 환경에서 프리스티온쿠스는 이 둘을 명확히 구분해 예쁜 꼬마 선충만 잡아먹었다. 연구팀은 이 선충이 페로몬 같은 물질을 분비해 동족에게 신호를 보낼 것으로 보고 연구를 진행했다. 선충은 눈이나 귀는 없지만, 잘 발달된 후각을 지녔기 때문이다. 그 결과 현대 무기에 탑재되는 피아식별 장치처럼 프리스티온쿠스 역시 동족을 식별할 수 있는 물질을 분비한다는 사실이 밝혀졌다. SELF-1이라고 명명된 이 단백질은 아미노산 63개로 이뤄진 단순한 단백질이지만, 새끼나 혹은 친척일 수 있는 개체를 잡아먹는 일을 피하는 데 필수적이다. 연구팀은 63개의 아미노산 가운데 하나만 잘못되어도 보호 효과가 사라진다는 사실 역시 확인했다. 프리스티온쿠스는 평생 이 물질을 분비한다. 동족끼리는 서로 잡아먹지 않는 선충 역시 환경에 가장 잘 적응한 개체가 살아남는다는 적자생존의 법칙에 부합되는 존재다. 비슷한 형태의 선충이 많은 환경에서 포식성 선충으로 살아남기 위해 환경에 맞춰 진화한 결과이기 때문이다. 자연의 법칙은 냉혹하지만, 동시에 합리적이라는 사실을 잘 보여주는 사례다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

벌, 개미, 흰개미 같은 사회적 곤충은 군집의 중심인 여왕과 이 여왕의 자손이면서 군집을 위해 모든 것을 희생하는 충직한 일꾼으로 이뤄져 있다. 아무런 이기심 없이 군집을 위해 자신을 희생하는 완벽한 이타적 행동은 인간은 따라 할 수 없는 사회적 곤충만의 특징이다. 비록 아직도 모르는 부분이 많지만, 과학자들은 어떻게 이런 일이 가능한지 오랜 시간 연구해 하나씩 그 비밀이 밝히고 있다. 독일 마르틴 루터 할레-비텐베르크대학의 데니스 아머와 에크카르트 스톨레가 이끄는 연구팀은 벌의 이타적 행동을 설명할 수 있는 유전자를 발견했다. 남아프리카 케이프 꿀벌 (South African Cape honey bee, Apis mellifera capensis)은 매우 독특한 질병을 지니고 있는데, 바로 꿀벌이 가짜 여왕벌로 바뀌는 것이다. 텔리토키 증후군(thelytoky syndrome)이라는 이 독특한 질병은 평범한 일벌에게 예고없이 찾아온다. 텔리토키 증후군이 생긴 일벌은 자신의 본분을 잊고 알을 낳는 가짜 여왕으로 진화한다. 가짜 여왕이 낳은 알에서 태어난 애벌레와 일벌은 본래 있던 벌 군집의 자원을 이용해서 세력을 키워 본래 여왕과 경쟁하게 된다. 일종의 역모인 셈인데, 문제는 다른 일벌과 같은 개체라 군집에서 이들을 구분해서 몰아내기 어렵다는 것이다. 결국 최악의 경우 모든 것을 빼앗긴 여왕벌이 교체될 수 있다. 다만 여왕이 죽거나 하는 경우 오히려 이것이 군집을 유지할 수 있는 방편이 되기도 한다. 물론 텔리토키 증후군은 매우 드물게 나타난다. 모든 꿀벌이 여왕벌이 되겠다고 꿀은 안 모으고 알만 낳는다면 군집이 유지될 수 없기 때문이다. 연구팀은 이 벌의 1번 염색체에서 'LOC409096'이라는 유전자가 텔리토키 증후군에서 가장 중요한 역할을 한다는 사실을 발견하고 이를 Thelytoky(Th) 유전자라는 좀 더 쉬운 이름으로 바꿀 것을 제안했다. 이 유전자는 아직 알려지지 않은 경로를 담당하는 수용체를 만드는 유전자로 아마도 이 경로가 일벌의 생식력을 억제하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 보인다. 하지만 텔리토키 유전자가 모든 궁금증을 해결하는 것은 아니다. 일벌의 생식력을 억제하는 메커니즘은 생각보다 매우 복잡하며 종에 따른 차이도 적지 않은 것으로 보인다. 텔리토키 증후군 역시 모든 꿀벌에서 볼 수 있는 것이 아니라 케이프 꿀벌의 아종에서만 관찰된다. 더불어 유전 질환이지만 가짜 여왕이 낳은 일벌은 스스로 알을 낳지 않고 가짜 여왕에 충성하는 등 여러 가지 해석하기 힘든 특징을 지니고 있다. 여기에는 유전자 이외에 여왕이 분비하는 페로몬 등 여러 가지 다른 요소가 관여하는 것으로 보인다. 사회적 곤충의 이타적 행동과 고도의 사회성을 조절하는 유전자에 대한 연구는 아직 시작단계다. 아마도 이 유전자들에 과학자들이 오랜 세월 알아내고자 했던 비밀이 담겨 있을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

DGIST(대구경북과학기술원) 뇌인지과학전공 김규형 교수팀이 공복과 포만 상태의 동물 행동 변화 메커니즘을 규명했다. DGIST는 섭식 상태는 동물 행동변화를 일으키는 중요 요인이지만 이제까지 감각기관 내 어떤 신경전달물질이 행동변화를 끌어내는지 구체적으로 알려지지 않았다고 8일 밝혔다. 김 교수팀은 신경회로 구조가 이미 밝혀진 예쁜꼬마선충을 연구에 이용했다. 예쁜꼬마선충이 페로몬을 감지할 때 인슐린 수용체(DAF-2)가 신경전달 물질량을 조절해 회피행동이 일어나는 특성을 응용해 공복과 포만 상태가 일으키는 행동변화 체계를 밝혀냈다. 이 연구로 당뇨병 같은 인슐린 대사증후군 환자의 감각기관 이상 증상 원인 규명과 치료에 한 걸음 더 나아갈 것으로 기대된다고 연구팀은 설명했다. 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘엠보 저널’에 실렸다. DGIST 뇌인지과학전공 유인선 박사와 한국기초과학지원연구원 전자현미경연구부 허양훈 박사 연구팀이 공동 참여했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

건강 회복을 비롯해 다양한 이유로 다이어트를 시도하는 사람들이 많다. 여러 종류의 다이어트 방법이 있지만 최선의 방법은 운동과 함께 식이조절을 하는 것이다. 그렇지만 여전히 많은 사람들이 시도하는 다이어트는 무작정 굶는 것이다. 굶는 다이어트를 해본 사람들이라면 알겠지만 2~3끼만 건너 뛰더라도 신경이 날카로와지기 십상이다. 실제 다이어트 체험기들에는 굶다가 신경질이 나서 결국 폭식을 했다는 웃지못할 사연들도 상당수 발견된다. 사람 뿐만 아니라 다른 동물들도 공복 상태에 놓이면 신경이 날카로와지고 특정 행동의 빈도가 증가하게 된다. 동물의 섭식상태가 어떻게 행동변화를 일으키는지 정확히 알려지지 않았다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌인지과학전공 김규형 교수팀은 동물이 배가 고프거나 포만감을 느낄 때 보이는 행동변화의 메커니즘을 분자단위에서 분석하는데 성공했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘엠보’에 실렸다. 연구팀은 생물학 분야 실험에서 많이 사용되는 예쁜꼬마선충이라는 동물을 이용했다. 예쁜꼬마선충은 특정 페로몬을 감지할 때 회피행동을 보이기 때문에 연구팀은 이를 이용해 포만, 공복 상태의 행동변화를 관찰했다. 연구팀은 예쁜꼬마선충이 공복상태에서 회피행동이 증가하는 것을 관찰했다. 인슐린수용체가 페로몬을 감지하는 감각신경에서 하부 신경으로 전달되는 신경전달물질량을 조절해 회피행동을 증가시키는 것을 확인했다. 연구팀은 이와 함께 예쁜꼬마선충에서 인슐린과 비슷한 작용을 하는 펩타이드가 페로몬 감지 감각신경의 기능을 제어한다는 사실도 확인했다. 공복 여부에 따라 이 펩타이드가 분비되는 양이 조절되면서 동물의 행동 변화에 영향을 준다는 설명이다. 김규형 교수는 “이번 연구는 동물의 섭식상태와 감각신경 사이 상호작용이 어떤 방식으로 이뤄지는지를 밝혀내고 이것이 동물의 생존능력 증가에 영향을 미칠 수 있음을 보여줬다”며 “인슐린 분비가 감각신경의 시냅스 전달을 조절한다는 이번 연구결과를 응용하면 대사증후군 환자들의 발병 초기에 나타나는 감각기관 이상 증상 원인을 찾고 치료하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인도 서부 마하라슈트라주의 정글에서 2년 동안 숨어 다니며 13명을 잡아 먹은 벵골 호랑이 T-1이 집요한 추적 끝에 사살됐다. 여섯 살 된 이 암컷 호랑이는 지난 2일 저녁 보라티 마을 주민들의 눈에 띈 뒤 마취총에 맞은 뒤 수색대 차량을 들이받은 뒤 8.1m 거리에서 단 한 발의 총알을 맞고 숨을 거뒀다. 곧 부검이 진행될 예정이다. 지난 달에는 이 호랑이를 유인하려고 미국에서 재규어를 유인하는 실험에 썼던 시베톤(civeton)이란 이름의 페로몬이 함유된 캘빈 클라인의 ‘옵세션 포 멘’을 병째 갖다 놓기도 했고, 100대 이상의 카메라를 묻어뒀다. 말과 염소 고기를 미끼로 나무에 묶어 두기도 했고, 나무 위에 포수들이 올라가 24시간 감시를 벌였다. 환경운동가들은 이 호랑이의 목숨을 구하기 위해 캠페인을 벌였으나 인도 대법원은 사살 작전을 허용했다. 지난 8월에 이 호랑이와 9개월 아기 호랑이는 야바트말 지구 판다르카와다 마을 근처에서 3명을 물어 죽였다. 그 전 1년 반 동안 10명을 죽인 것으로 알려져 있다. 인도의 호랑이 개체수는 2200마리 이상으로 세계 호랑이의 60%가 서식하고 있는데 마하라슈트라주에는 200마리 이상이 살고 있다. 그 중 3분의 1만이 60곳의 보호구역에 머무르고 있다.· 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

TV나 라디오의 육아상담, 가정상담 코너에는 간혹 남편들이 ‘아내가 아이를 낳은 뒤 연애시절처럼 자신에게 관심을 가져주지 않는다’는 불평불만(?)의 사연을 보내오는 경우가 있다. 육아에 지친 아내에게 아이말고 자신에게도 관심을 가져달라고 하는 요구가 무리이고 아내와 집안일을 분담하면서 자연스럽게 다시 관계를 회복할 수 있다는 결론이 대부분이다. 그런데 일본과 미국 생물학자들이 남편, 아내, 아이 3각 관계 속에서 아내가 남편에게 관심을 갖지 않는 것은 단순히 심리적 무게감 때문만이 아니라 생물학적 요인도 있다는 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 바로 아기에게서 분비되는 페로몬이 엄마의 성적 본능을 억제시킨다는 것이다. 일본 도쿄대 농업및생명과학대학원, 이화학연구소(RIKEN) 뇌과학센터, RIKEN 바이오시스템 역학연구센터, 미국 하버드대 의대 세포생물학과 공동연구팀은 생쥐실험을 통해 새끼와 엄마 생쥐간에 페로몬으로 소통을 하며 새끼 생쥐가 분비하는 페로몬은 엄마의 리비도를 억제하는 효과가 있다고 29일 밝혔다. 리비도(Libido)는 정신분석학자인 프로이트가 제시한 개념으로 성(性)본능을 의미하며 인간이 태어날 때부터 갖추고 있는 본능에너지를 말한다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 26일자(현지시간)에 실렸다. 연구팀은 아기 생쥐와 함께 있는 엄마 생쥐들이 아빠 생쥐들과 일정 기간 동안 짝짓기하는 것을 거부하는 것을 관찰하고 그 원인을 추적했다. 아기 생쥐들에게서는 ‘외분비선 분비 펩타이드22’(ESP22)라는 무색 무취의 페로몬이 나오는데 특히 새끼들의 눈물 속에 많이 포함돼 있다는 사실을 확인했다.연구팀은 출산하지 않거나 짝짓기를 하지 않은 암컷 생쥐들에게 ESP22를 노출시킨 결과 수컷 생쥐들과 짝짓기를 거부하는 것을 관찰했다. 연구팀은 지난 2010년에 수컷 생쥐 눈물에 포함된 ESP1이라는 페로몬이 암컷 생쥐의 성충동을 유발시킨다는 사실을 발표한 바 있다. 연구팀은 ESP22와 ESP1에 암컷 생쥐를 동시에 노출시켜본 결과 ESP22가 ESP1을 압도해 성충동을 억제한다는 사실을 새로 확인했다. 연구팀 관계자는 “새끼가 여러 마리일 경우 진화생물학적으로 한정된 자원을 경쟁해야 하는 상황이 벌어지게 된다”며 “새끼 생쥐의 눈물에 포함된 ESP22는 엄마의 성충동을 억제함으로써 자원을 놓고 경쟁할 수 있는 형제, 자매 숫자를 줄이려는 자연의 선택으로 봐야할 것”이라고 해석했다. 연구팀은 각종 질병을 옮기는 시궁쥐와 같은 쥐들을 없애는데 눈물에서 나오는 페로몬을 사용함으로써 개체를 줄여나갈 수 있을 것으로 기대하고 있다. 토우하라 카주시게 도쿄대 응용생화학과 교수는 “페로몬이라는 호르몬 자체는 동물의 종(種)마다 특이적 성질을 갖고 있어 다르게 작용하기 때문에 이번에 나온 생쥐 실험결과를 사람에게 직접 적용해 설명하는 것은 쉽지 않다”라면서도 “페로몬과 다른 여러 종류의 화학신호에 동시에 노출되는 자연 환경에서 뇌가 어떻게 특정 페로몬에 대해 인식하고 반응하는지를 보여준 연구로 페로몬이 사람에게도 특정 행동을 유발케 하는 것은 분명할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

신장결석 환자가 롤러코스터를 타면 결석이 제거될까, 앉아서 대장내시경을 받는 것이 더 편할까. 싫어하는 상사가 있다면 ‘부두’(voodoo) 인형을 만들어 바늘로 찌르면 기분이 좋아질까. 누구나 한 번쯤 생각해봤을 법한 궁금증들이지만 답을 찾기란 쉽지 않다. 13일 오후 6시(현지시간) 미국 하버드대 샌더스 극장에서는 이런 황당하지만 기발한 질문들에 대해 놀랍고 신기한 연구업적을 내놓은 사람들에게 시상하는 ‘제28회 이그노벨상 시상식’이 열렸다. 올해 행사 주제는 ‘마음’이었지만 실제 수상자들은 마음과는 상관없는 부분에 대한 분야의 연구들에서 쏟아져 나왔다.전 세계 대부분 직장인들의 가장 큰 스트레스는 상사와의 갈등이다. 많은 사람들이 어떻게 스트레스를 풀어야 할지 몰라 끙끙거려 속앓이를 하거나 심할 경우 직장을 그만두기까지 한다. 그런데 캐나다 윌프리드 로리어대 심리학자 린디 량 박사팀은 자기가 싫어하는 상사의 부두인형을 만들어 괴롭히거나 바늘로 찌르는 등의 방식으로 스트레스를 푸는 사람은 그렇지 않은 사람보다 스트레스 지수가 낮아질 뿐만 아니라 건강한 직장생활을 이어갈 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 이 같은 연구결과를 지난 8월 경제학 분야 국제학술지 ‘리더십 쿼터리’에 발표한 ‘악의적 상사를 상징하는 부두교 인형에 대한 보복으로 정의감 회복’이라는 제목의 논문으로 발표했다. 그 덕분에 량 박사팀은 올해 이그노벨 경제학상을 수상했다. 롤러코스터를 타면 신장결석을 쉽게 치료할 수 있다는 연구결과를 발표한 마크 미첼 박사와 데이빗 워팅거 박사는 이그노벨 의학상을 수상했다. 이들은 3D 프린팅한 신장에 결석을 넣은 뒤 플로리다주 올랜도에 있는 디즈니월드에 있는 ‘빅 썬더 마운틴 레일’이라는 롤러코스터를 타면서 결석 제거 효과를 측정했다. 이들은 롤러코스터의 위치를 바꿔가면서 타고 결석 제거 효과를 분석했는데 롤러코스터 뒷부분에 앉으면 결석 제거율이 64%에 이르렀는데 앞부분에 앉으면 17%로 낮아졌다는 사실을 밝혀내고 2016년 미국 정형외과학회지에 발표했다. 호주 퀸즐랜드공과대 디자인학부 알레테아 블래커 박사는 많은 사람들이 복잡한 제품을 새로 구입했을 때 사용 매뉴얼을 읽지 않는다는 사실을 밝혀내고 새로운 기계 장치에는 자체 내장된 매뉴얼을 만들어야 한다는 연구결과를 2016년 ‘인터렉팅 위드 컴퓨터’라는 학술지에 발표했다. 그 덕분에 이번에 이그노벨 문학상을 수상하게 됐다. 일본의 위장병 학자인 아키라 호리우치는 앉은 자세에서 대장 내시경 검사를 받을 때 편안함과 효율성을 검토한 실험 결과 누워서 대장 내시경 검사를 받을 때와 큰 차이가 없이 ‘가벼운 불편함’만 느꼈다는 사실을 밝혀내 이그노벨 의학교육상을 수상했다. 이그노벨 평화상은 운전자의 25% 이상이 운전 중에 소리를 지르거나 욕설을 퍼붓는다는 사실을 확인하고 그 중 2%의 운전자만이 자신의 그런 태도에 대해 인정한다는 사실을 밝혀낸 스페인 발렌시아가대학 연구팀에게 돌아갔다. 또 성인 남성의 발기기능을 검사하기 위해서 가장 좋은 방법은 성기 주변에 우표로 감싸서 측정하는 것이라는 사실을 재확인한 미국 오리건대 의대 비뇨기과 의사들에게는 이그노벨 생식의학상이 수여됐다. 이 밖에도 사람의 침이 알코올이나 다른 세정제보다 세정능력이 뛰어나다는 사실을 밝혀낸 포르투갈 연구팀에게 이그노벨 화학상이, 짝짓기를 못한 암컷 초파리가 포도주 잔에 앉아 내뿜는 페로몬이 와인을 상하게 한다는 것을 밝혀낸 스웨덴 과학자들에게는 이그노벨 생물학상이 돌아갔다. 영국 브라이튼대 고고학자 제임스 콜은 구석기인들이 사람을 잡아 먹었을 때 섭취한 칼로리가 다른 고기를 먹었을 때보다 낮다는 사실을 밝혀내 이그노벨 영양학상을 받았다. 또 스웨덴 룬드대 연구진은 지역 동물원에서 침팬지가 사람을 흉내내는 것만큼이나 사람도 침팬지를 흉내낸다는 사실을 확인해 이그노벨 인류학상을 수상했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

무더운 날씨지만 저녁때면 선선해진 요 며칠 잠자리에 들기 전에 아이들과 함께 느지막하게 동네 산책을 하곤 합니다. 가로등 옆 벤치에 잠깐 앉을라치면 아이들은 어김없이 화단 앞에 쪼그려 앉아 뭔가를 한참 관찰합니다. 어깨너머로 보니 개미떼들이 과자부스러기를 들고 줄지어 가는 모습입니다. 개미들의 일사불란한 움직임을 보고 있노라면 새삼 자연의 경이로움을 느끼게 됩니다. 거기서 영감을 받는 사람들도 있지요. 한국인이 사랑하는 작가 중 하나인 베르나르 베르베르도 숲속을 산책하면서 개미들을 관찰하다가 영감을 받아 ‘개미’라는 작품을 써 베스트셀러 작가의 반열에 올랐습니다. 미국 생물학자 에드워드 윌슨 하버드대 석좌교수가 동물들의 사회 행동을 진화생물학적 관점에서 분석하는 ‘사회생물학’을 창시하게 된 것도 개미 덕분입니다. 윌슨 교수는 어려서부터 개미 관찰하기를 좋아해 대학에서도 개미들의 의사소통 방법에 대해 연구를 했습니다. 박사학위 논문에서는 개미들이 페로몬이라는 물질을 사용해 의사소통을 한다는 사실을 처음으로 밝혀내기도 했지요. 개미들은 여왕개미를 중심으로 군집생활을 하면서 각자 주어진 역할에 따라 정확하게 움직이며 사회를 구성하고 있습니다. 지난 17일 ‘사이언스’에는 개미들이 집을 짓거나 터널을 뚫을 때 막힘없이 일을 진행할 수 있는 것은 꼭 필요한 최소의 인원만 일을 할 수 있도록 구조화돼 있기 때문이라는 미국과 독일 연구팀의 논문이 실렸습니다. 그렇다면 개미들이 이렇게 정교하고 효율적으로 집단을 운영할 수 있는 방법이나 원리는 뭘까요. 미국 록펠러대 사회진화·행동연구소, 프린스턴대 생태학·진화생물학과, 스위스 로잔대 생태학 및 진화학과 공동연구팀은 ‘클로널 레이더 개미’ 집단 100개를 관찰한 결과 역할 분담은 6마리 이상 모일 때부터 시작된다는 사실을 확인하고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 23일자에 발표했습니다. 연구팀이 실험 대상으로 삼은 클로널 레이더 개미는 다른 개미들과 마찬가지로 군집은 이루지만, 생식에 특화되고 집단 결속력의 근원인 여왕개미 없이 모든 개미가 일을 하고 번식에 참여하는 독특한 종입니다. 연구팀은 모두 비슷해 보이는 개미들의 역할을 정확히 파악하기 위해 배에 각기 다른 색깔을 칠한 뒤 움직임을 관찰했습니다. 그 결과 개미들은 6마리 이상만 모이면 마치 프로그램된 듯이 자연스럽게 각자의 임무를 나누는 것을 확인했습니다. 또 집단의 크기가 커질수록 각각의 활동이 구체화되고 세분화된다는 것도 알게 됐다고 합니다. 예를 들면 똑같은 일개미라도 개미집이 커지고 집단의 규모가 커지면 A일개미는 집의 위쪽, B일개미는 집의 아래쪽에서 일하는 식입니다. 또 이런 역할 분담은 집단 내 개체의 생존율, 생식수준(출산율), 집단의 확장 시기, 군락 형성 환경에 따라 변한다고도 합니다. 이번 연구를 주도한 록펠러대 다니엘 크로나우어 교수는 이에 앞서 개미들의 역할 분담이 ‘ilp2’라는 물질 때문에 생긴다는 사실을 확인하고 지난달 27일자 ‘사이언스’에 발표했습니다. ilp2는 개미의 대사를 촉진하고 생식능력을 높이는 기능을 하는 일종의 호르몬 물질입니다. 이런 동물 행동학 연구결과들을 접하다 보면 최근 쏟아져 나오는 좋지 못한 뉴스들의 등장인물들을 떠올리게 됩니다. 자칭 ‘만물의 영장’이라는 인간들이 어떻게 미물(微物)인 개미만도 못한 짓들을 하는지, 어디서부터 문제가 시작됐는지 안타까울 뿐입니다. edmondy@seoul.co.kr

개미는 과학자들에게 항상 경탄의 대상이다. 매우 단순한 뇌 구조와 작은 몸집에도 불구하고 수많은 개미가 서로 협력해서 복잡한 작업을 수행하는 능력은 곤충학자들은 물론 인공지능이나 로봇을 연구하는 공학자들에게도 흥미로운 연구 대상이다. 특히 가장 놀라운 능력은 개미굴에서 멀리 떨어진 장소까지 나왔던 개미가 복잡한 지형을 통과해 다시 개미굴로 복귀한다는 점이다. 개미의 길 찾기에는 페로몬이나 태양의 위치와 각도, 주변의 주요 지형 등 여러 가지 방법이 있지만, 모든 개미의 방식이 같지 않다고 알려졌다. 흥미로운 점은 이 모든 것이 여의치 않은 경우에도 개미가 여전히 길을 잘 찾는다는 사실이다. 사막 개미(Desert ants, Cataglyphis) 역시 그런 사례 중 하나다. 바람에 의해 주변 환경이 바뀌고 냄새를 활용하기도 어려운 환경에서도 이 개미들을 결코 길을 잃지 않는다. 독일 뷔르츠부르크 대학 연구팀은 사람도 길을 잃기 쉬운 사막에서 개미가 보지도 않고 길을 찾을 수 있는지를 연구했다. 사막 일개미는 둥지에서 나와서 2~3일 정도 주변 지형을 탐색한 후 본격적으로 업무에 투입되는 데 처음 굴 밖으로 나오는 개미조차 길을 잃지 않는다. 연구팀이 주변 환경을 아무리 바꿔도 이 개미들은 GPS 내비게이션이 시스템이 있는 것처럼 결코 길을 잃지 않았다. 심지어 입구가 보이지 않는데도 개미굴 입구로 정확히 귀환했다. 더 흥미로운 사실은 지형과 관계없이 거의 직선거리로 이동한다는 점이다. 관찰 결과를 토대로 연구팀은 이 개미가 지구 자기장을 감지하는 생체 나침반을 가지고 있다는 가설을 세우고 이를 검증했다. 지구 자기장과 비슷한 강도의 간섭 자기장을 만들어 개미를 엉뚱한 곳으로 유도한 것이다. 실험 결과 자기장이 바뀌면 개미는 절대 개미굴을 찾지 못했다. 지구 자기장을 감지해 이동 거리와 각도를 측정한다는 사실이 분명해진 것이다. 개미의 크기를 생각하면 이런 정교한 내비게이션 시스템은 놀라운 일이다. 정확히 어떤 부분에서 자기장을 감지하는지, 그리고 이 정보를 어떻게 처리해서 그렇게 정확하게 위치를 측정하는지는 앞으로의 연구 과제지만 로봇 공학자들이 탐낼 개미의 숨겨진 능력이 하나 더 밝혀진 셈이다. 사진=사막 개미(폴린 플라이슈만/독일 뷔르츠부르크 대학) 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com