[핵잼 사이언스] 머리로 입구 봉쇄…외적 침입 막는 거북 개미의 필살기

지구상에서 가장 성공한 동물 중 하나가 바로 곤충이다. 크기가 작은 대신 개체 수로는 모든 척추동물을 압도하기 때문이다. 그런 곤충 가운데서도 개체 수와 생물량으로 으뜸인 생물은 개미다. 최대 수백만 마리의 개체가 하나의 군집을 이룰 뿐 아니라 종 수도 지금까지 알려진 것만 1만2500종에 달할 정도로 다양하기 때문이다. 종류가 많은 만큼 세상에는 독특한 개미들도 많은데, 머리를 문 대신 사용하는 '거북 개미'(turtle ant) 역시 별난 개미 중 하나다.

거북 개미의 병정개미는 다른 개미의 병정개미와 달리 큰 턱 대신 방패 같은 머리를 지니고 있다. 거북 개미는 스스로 굴을 파지 않고 다른 곤충이 나무에 만들어 놓은 구멍에서 살아가는데, 군집을 보호하기 위해서는 입구를 막을 필요가 있다. 거북 개미의 병정개미는 크고 단단한 방패 같은 머리를 이용해 입구를 막아 외적의 침입을 방어한다.(사진) 병정개미의 머리가 워낙 크고 평평하기 때문에 일개미들이 머리 위에 안전하게 올라갈 수 있을 정도다.

미국 조지 워싱턴 대학의 스콧 파웰 박사가 이끄는 연구팀은 89종에 달하는 거북 개미의 유전자를 조사해서 그 진화 과정을 규명했다. 연구팀에 따르면 거북 개미의 공통 조상이 등장한 것은 4500만 년 전이었다. 최초의 거북 개미는 방패 같은 머리를 지닌 병정개미가 없는 단순한 개미였으나 나무에서 살면서 그 환경에 적응해 머리를 문 대신 사용하는 거북 개미로 진화했다.

하지만 이 과정 역시 매우 다양한 방향으로 일어나 맨홀 덮개 같은 원형 머리로 작은 구멍을 막는 종부터 스파르타 중장보병의 방패처럼 여러 개의 머리를 서로 겹치게 해 방진을 구성하는 종까지 각양 각색의 진화가 일어났다. 심지어 일부 종은 방패 형태의 머리를 버리고 다시 본래 조상과 같은 삶으로 돌아간 경우도 있었다.

연구팀은 거북 개미의 진화가 반드시 한 방향으로만 일어나지 않는다는 것으로 보여주는 좋은 사례라고 보고 있다. 인간의 두뇌가 시간이 지나면서 커지고 본래 네발짐승인 고래의 조상이 점점 물고기 같은 형태로 변한 것처럼 한쪽 방향으로 진화하는 것은 그 방향이 생존에 유리했기 때문이다. 그러나 환경이 달라지면 얼마든지 반대 방향도 선택할 수 있는 것이 진화다. 거북 개미의 다양한 모습 역시 이런 환경에 적응한 결과다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com