[와우! 과학] 시속 320㎞…세계서 가장 빠른 턱을 지닌 개미

개미 중에는 매우 독특한 생활 방식을 지닌 것들이 많다. 작물을 재배하는 개미부터 다른 개미를 노예처럼 부리는 개미, 진딧물과 공생하거나 혹은 식물과 공생하는 개미까지 온갖 방법으로 번영을 누리는 곤충이 개미다. 이 가운데 집게 턱 개미(Tran-jaw ant)는 집게처럼 생긴 턱을 스프링처럼 장전해 엄청난 속도로 닫는 방식으로 유명하다. 빠른 속도로 닫히는 큰 턱에 잡히면 웬만한 곤충도 살아남기 어렵다. 그런데 이보다 더 빠르게 턱을 움직이는 개미가 발견됐다.

미국 일리노이 대학의 앤드류 수아레즈 교수 연구팀은 이렇게 빠른 턱을 지닌 개미를 연구하던 중 드라큘라 개미의 일종인 미스트리움 카밀래(Mystrium camillae)의 턱이(사진) 지구상 어떤 생물체보다도 빠르게 움직인다는 사실을 발견했다. 이 개미의 턱은 0.000015초 만에 움직이기 때문에 연구팀은 초고속 카메라로 1만6000배 느린 영상을 찍어 그 움직임을 파악했다. 그 속도는 KTX만큼 빠른 시속 320㎞에 달한다.

미스트리움에서 가장 독특한 부분은 집게 턱 개미처럼 좌우로 벌어졌다가 빠르게 닫히는 형태가 아니라 손을 모은 것처럼 있던 턱이 교차하면서 X자 형태가 되는 식으로 움직인다는 것이다. 따라서 이 개미는 집게 턱 개미와는 달리 상대방을 치명적인 턱으로 물 수 없다. 대신 엄청난 탄성 에너지를 이용해서 상대방을 튕겨내거나 혹은 자신이 튕겨 나간다.

이것이 방어용인지 공격용인지는 분명하지 않지만, 양쪽 모두에 유용하게 쓰일 수 있을 것이다. 연구팀에 따르면 이는 동물의 부속지 가운데 가장 빠른 속도로(fastest known moving animal appendages) 미스트리움이야 말로 세상에서 가장 빠른 동물이라고 할 수 있다.

이런 빠른 움직임은 근육의 힘만으로 불가능하다. 집게 턱 개미와 마찬가지로 미스트리움 역시 스프링 같은 근육과 인대로 장전된 턱을 순간적으로 발사하는 방식으로 초당 90m의 속도로 턱을 움직인다.

절지동물 가운데는 의외로 이런 형태의 턱이나 부속지를 가진 생물들이 많은데, 최근 초고속 카메라의 발달과 곤충의 미세 구조를 3차원적으로 파악할 수 있는 고해상도 X선 이미지 기술이 발달하면서 이들의 비밀이 밝혀지고 있다. 사실 아직 우리가 모를 뿐 이보다 더 동작이 빠른 동물 역시 존재할 가능성이 크다. 앞으로도 이들에 대한 연구가 계속될 것이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com