개미 6마리만 모여도 저절로 분업…인간보다 낫네 & 개미가 미로 속에서 길 찾는 방법

 

 

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집단 사회성 촉진 개미 호르몬 ‘ilp2’

사회적 동물로 알려진 개미들은 사람보다 더 정교한 업무 분리를 해 집단을 운영하고 있다. 많은 동물행동학자들은 개미의 사회적 행동 기원과 원리에 대해 의문을 갖고 있다. 미국 록펠러대 다니엘 크로나우어 교수 제공

 

 

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.

 

 

 

 

 

 

http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20141228601016

 

 

개미

무조건 왼쪽으로 간다?

지구에서 가장 번성하는 곤충류 중에 하나는 개미이다. 개미는 아주 작고 단순한 뇌를 지니고 있지만, 수많은 동료 개미와 함께 놀랄 만큼 복잡한 일을 해낼 수 있다. 여기에다 아주 복잡하기 짝이 없는 개미굴에서도 서로 엉키지 않고 자기 갈 길을 찾아낸다. 과학자들은 이 단순한 곤충이 어떻게 이런 복잡한 일을 해낼 수 있는지 과거부터 궁금해 왔는데, 최근 그 단서가 하나 발견되었다고 한다.

영국 브리스톨대학의 박사과정 에드먼드 헌트 연구원과 그의 동료들은 ‘템노토락스 알비펜니스’(Temnothorax albipennis)라는 학명을 지닌 개미의 행동을 연구했다. 연구팀은 모형 개미굴을 만들고 여기에 개미를 통과하게 했는데, 전혀 예상치 못했던 반응을 발견했다. 그것은 개미가 처음 보는 갈림길에서 거의 예외 없이 왼쪽 길을 택한 것이다. 이들은 이와 같은 개미의 좌 편향성(leftward turning bias)을 국제 학술지 ‘바이올로지 레터스’(Biology Letters)에 발표했다.

연구팀에 의하면 이런 개미의 행동은 이념 때문이 아니라 매우 합리적인 선택의 결과이다. 개미가 처음 보는 통로에 들어섰을 때, 인간처럼 표지판이나 지도를 보고 맞는 길을 찾을 수는 없는 법이다. 그런데 만약 갈림길에서 한쪽만 선택한다면 어떻게 될까? 이는 마치 미로에서 한쪽 벽을 타고 이동하는 것과 같은 결과를 가져온다. 즉 출구가 있다면 언젠가는 반드시 출구로 갈 수 있게 된다. 출구가 없는 경우에도 미로 안쪽에서 길을 잃는 대신 다시 입구로 돌아올 수 있다. 따라서 이는 개미의 시각에서 보면 매우 합리적인 선택이다.

개미와 모형 미로

그런데 왜 오른쪽이 아니라 왼쪽일까? 사실 오른쪽이라고 해도 같은 결과를 얻을 수 있겠지만 모든 개미가 통일성 있게 방향을 선택하는 것이 더 합리적이다. 좁은 개미굴에서 서로 부딪치지 않고 통과하려면 개미 역시 방향을 정하는 것이 유리하다. 그리고 연구팀에 의하면 이 개미는 왼쪽 눈으로 포식자 같은 위험을 찾아낸다고 한다. 따라서 처음 보는 위험한 길에서는 좌회전하는 것이 더 안전할 것이다.

아마도 개미들이 이를 터득한 것은 자연적인 진화의 결과겠지만, 다른 개미의 행동들과 비슷하게 매우 단순하면서도 아주 합리적인 판단이 아닐 수 없다. 개미는 매우 작은 뇌를 지니고 있지만 복잡한 미로에서 길을 찾는 방법을 알고 있다. 인간을 경탄시키는 개미의 놀라운 능력은 이런 단순한 원칙에서 비롯되는 셈이다.

사진=ⓒ포토리아(위), 에드먼드 헌트/브리스톨대학