[와우! 과학] 전염병 막는 비결, 개미도 안다…‘집단면역’ 효과 확인

산업혁명 이후 사람들은 일자리와 각종 편의시설이 밀집된 도시로 몰려들었다. 도시 인구가 급격히 증가하면서 사람 사이에 전파되는 전염병이 창궐할 위험성도 커졌지만, 다행히 현대적인 위생 체계와 발전된 의학 기술 덕분에 많은 인구가 안전하게 생활할 수 있게 됐다. 지금도 종종 예방이나 치료가 어려운 신종 전염병이 등장해 보건당국을 긴장시키고 있지만, 전염병 환자를 격리해 전파를 막는 방역 체계와 빠르게 대응 방법을 찾아내는 과학자들 덕분에 최악의 위기는 피해왔다.

그런데 개미처럼 수많은 개체가 좁은 공간에서 살아가는 곤충 역시 인간과 비슷한 문제를 겪는다. 세균이나 곰팡이가 볼 때 개미는 전염병 창궐을 위한 최적의 숙주 가운데 하나다. 개미 한 마리로 수많은 다른 개미를 감염시킬 수 있기 때문이다. 하지만 개미는 백신이나 방역 체계 없이 군집을 유지한다. 과학자들은 그 비결을 알아내기 위해 많은 연구를 진행했다. 그 결과 개미가 천연 항생 물질을 이용해 타고난 면역을 지니고 있을 뿐 아니라 위생 관리를 철저히 한다는 사실이 밝혀졌다.

오스트리아 과학기술대(IST Austria)의 실비아 크레머 교수와 그 동료들은 대규모 군집을 형성하는 아르헨티나 개미(학명 Linepithema humile)의 ‘사회면역’(social immunity)을 연구했다.

연구팀은 세 종의 곰팡이를 개미가 스스로 제거하기 힘든 몸통 뒤에 이식해 이를 어떻게 처리하는지 관찰했다. 혼자 있는 아르헨티나 개미는 당연히 자기 입이 닿지 않는 부위의 곰팡이 포자를 제거할 수 없었다. 하지만 다른 개체와 같이 있는 경우 서로 곰팡이 포자를 제거해 감염을 막았다. 이렇게 각 개체가 서로의 위생을 관리해 집단 전체가 면역을 유지하는 것을 사회면역 또는 집단면역이라고 말한다.

연구팀에 의하면 포자가 개미에 침투하는 속도에 따라 사회면역의 효과가 달라졌다. 침투 속도가 빠를수록 다른 개미가 이를 발견해 제거할 시간이 부족했다. 따라서 사회 면역이 100% 감염을 예방하지 못했지만, 혼자 있을 때보다 집단으로 있을 때 감염 기회가 줄어드는 것은 분명했다.

개미 같은 사회적 곤충이 번영할 수 있는 것은 군집 생활에서 퍼질 수 있는 전염병을 통제할 수 있기 때문이다. 이들은 본래 타고난 면역과 더불어 철저한 위생 관리를 통해 전염병을 예방한다. 철저한 위생 관리가 전염병 예방의 첫걸음이라는 사실은 인간도 마찬가지일 것이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com