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2018년 5월 1일 화요일

자기장으로 길을 찾는 개미



(Looking for the nest entrance, Desert Ants use the geomagnetic field for orientation (black). This can be concluded from experiments, in which the geomagnetic field was artificially rotated (red). Credit: Current Biology)​


 사막 개미 Desert ants (Cataglyphis속)는 다른 개미와 마찬가지로 개미굴까지 가는 길을 쉽게 찾습니다. 아마도 냄새 정보나 주변 지형, 그리고 태양의 위치 등 여러 가지 정보를 본능적으로 취합한 결과일 것입니다. 하지만 사실 그 구체적인 방법은 베일에 가려져 있었습니다.
 뷔르츠부르크 대학 바이오센터 (Biocenter of the University of Würzburg)의 파울라인 플레이쉬만과 로빈 그롭 (Pauline Fleischmann and Robin Grob)은 구체적인 방법을 알기 위해 사막 개미의 일개미를 연구 했습니다. 이 일개미는 세상에 나가기전 수일간 둥지와 주변에서 길찾기 연습을 하는데 연구팀은 이들의 이동 경로를 비디오 촬영을 통해 관찰했습니다.
 여기서 밝혀진 놀라운 사실은 이 개미들이 주변 지형과 관계없이 개미굴 입구까지 직선 경로로 이동한다는 것입니다. 세상에 처음 나가는 일개미들이 주변 지형을 익혀서 직선으로 움직일 가능성은 희박하기 때문에 연구팀은 태양의 각도 등 여러 가지 가설을 테스트 했습니다. 하지만 이 개미들은 지형의 변형이나 밤에도 개의치 않고 보이지도 않는 개미굴 입구를 찾아냈습니다.


 다른 가능성이 배제되자 연구팀은 자기장이 원인일 것이라는 가설을 세우고 이를 검증했습니다. 지구 자기장과 유사한 인공 자기장을 만들어 개미의 이동을 관찰하자 더 이상 이 개미가 직선으로 개미굴을 찾지 못한다는 사실이 밝혀졌습니다. 즉 이들은 자기장을 감지할 수 있는 생체 나침판으로 개미굴까지의 거리와 각도를 측정한 것이었습니다. (개념도 참조)


 이와 같은 자기장 감지 능력은 아마도 주변 지형이 계속 바뀌는 사막 환경에 적응한 것으로 보이지만, 그래도 여전히 남는 의문은 있습니다. 자기장을 감지하는 메카니즘과 기관은 어디인지, 자기장 이외에 다른 지형 정보는 어떻게 활용하는지, 언제부터 자기장을 감지하는 지 등 앞으로 연구할 과제는 많습니다. 하지만 자기장을 감지하는 능력 자체로 놀라운 개미라는 점은 의문의 여지가 없어 보입니다.


 참고


Pauline Nikola Fleischmann et al, The Geomagnetic Field Is a Compass Cue in Cataglyphis Ant Navigation, Current Biology (2018). DOI: 10.1016/j.cub.2018.03.043

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