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[와우! 과학] 시속 80㎞로 먹이 잡는 개미

입력 : 2017.09.04 11:22 ㅣ 수정 : 2017.09.04 11:22

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▲ 턱을 닫은 상태의 미르모테라스. 마치 스프링을 당겼다가 놓은 것과 같은 구조를 갖고 있어 엄청난 속도로 턱집게를 깨물 수 있다. (사진=Steven O. Shattuck)



개미는 지구상에서 가장 성공적인 동물 가운데 하나다. 작은 크기에도 불구하고 거대한 집단을 이루는 사회적 곤충인 덕분에 자신보다 훨씬 큰 먹이도 사냥할 수 있을 뿐 아니라 먹이를 장기간 보존하고 집단을 유지할 수 있는 능력이 있다. 생존 방식도 매우 다양해서 농사를 짓는 개미부터 다른 개미나 흰개미를 사냥하는 개미까지 다양한 종류가 있다.

그 가운데 집게턱개미(trap-jaw ants)는 집게처럼 생긴 독특한 턱을 이용해서 사냥하는 것으로 유명하다. 이 턱은 개미의 몸에 비해 엄청나게 큰 경우도 드물지 않은데, 심지어 180도 이상으로 크게 벌어진다. 그런 만큼 순수하게 근육의 힘으로 턱을 빨리 닫기가 어려워 탄성력을 이용하는 경우가 많다. 쉽게 말해 스프링이 달린 덫과 같은 구조물로 먹이를 잡는다.



일리노이 대학의 연구팀은 집게턱개미의 일종인 미르모테라스(Myrmoteras) 속의 개미를 연구했다. 이 개미는 180도도 모자라 280도 정도 벌어지는 독특한 턱을 지니고 있다. 턱을 벌리면 그 끝부분이 눈보다 훨씬 뒤에 위치할 정도다.

하지만 근육 대신 탄성력을 이용한 구조 덕분에 턱을 닫는 속도가 매우 빨라 시속 80㎞에 달한다. 물론 이를 위해 턱을 ‘장전’하는 용도의 근육과 방아쇠 역할을 하는 근육이 따로 존재한다.

연구팀은 마이크로 CT를 이용해서 이 개미의 머리 구조를 연구했다. 그 결과 흥미롭게도 다른 집게 턱 개미와는 다른 구조의 스프링턱(spring loaded mandible)을 가지고 있다는 사실이 밝혀졌다. 다시 말해 이와 같은 독특한 턱의 진화가 한 번 일어난 것이 아니라 독자적으로 두 번 이상 일어났다는 것이다.

연구팀은 “사실 미로모테라스가 가장 빠른 턱을 지닌 개미가 아니며 다른 속의 집게 턱 개미의 경우 거의 두 배나 빠른 턱을 지닌 것도 있다”고 설명했다.

사진에서 보이는 미르모테라스의 턱은 상당히 크고 닫히는 속도 역시 빠르지만, 사실은 먹잇감을 간신히 잡을 수 있을 정도다. 실제로 고속 카메라로 찍어보면 먹이가 피하는 경우도 드물지 않다. 인간의 눈으로는 식별하기 어려운 0.5밀리 초(millisecond, 1/1000초)의 일이지만, 사냥하는 개미나 이를 피해야 하는 먹이나 죽고 사는 문제가 걸린 만큼 치열하게 경쟁을 벌인 결과다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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