(An alkali fly creates a protective bubble in order to dive in Mono Lake. Credit: Floris van Breugel / Caltech)
한 세기보다 더 이전에 미국의 작가 마크 트웨인은 요세미티 국립 공원에서 이상한 광경을 목격했습니다. 작은 파리들이 물속에서 헤엄치고 다니고 있었던 것입니다. 놀랍게도 이 파리는 물속에서 뛰쳐나와 몸이 마른 상태로 바로 하늘을 날 수 있었습니다. 이것만해도 놀라운 일이지만, 과학자들은 이 파리에 놀랄만한 일이 더 많이 있다는 사실을 알고 있습니다.
칼텍의 마이클 딕킨슨 (Caltech biologist Michael Dickinson) 교수와 그 동료들은 이 파리의 비밀을 밝히기 위해 이 파리가 살고 있는 호수를 조사했습니다. 이 파리가 서식하는 모노 레이크 (Mono Lake)는 이름처럼 매우 독특한 특징을 가지고 있는데, 파리 포함해서 대부분의 다세포 동물이 서식하기 힘들만큼 짜다는 점입니다. 이 호수의 염도는 바닷물에 3배에 달합니다.
하지만 역설적으로 이것이 이 파리가 호수에 알을 낳는 이유가 됩니다. 너무 짜서 물고기나 다른 포식자가 살 수 없기 때문입니다. 파리와 파리 알에게는 매우 이상적인 피난처인 셈입니다. 하지만 다이빙 파리 (diving fly, Ephydra hians)라고 불리는 E. hians의 놀라움은 이것만이 아닙니다.
우리에게는 물의 표면장력이 크지 않게 느껴지지만, 작은 파리에게는 단단한 젤리나 다를 바 없습니다. 사실 그렇게 때문에 곤충이 쉽게 물 위를 걸을 수 있는 것이지만, 물 속으로 들어갈 때는 곤란한 상황이 발생합니다. 특히 이 호수의 물은 여러 가지 미네랄이 녹아 있어 점성이 보통 물보다 크기 때문에 더 곤란한 상황이 발생합니다.
연구팀은 E. hians가 어떻게 이를 회피할 수 있는지를 연구했습니다. 그 비결은 몸 표면에 나 있는 미세한 털과 소수성(hydrophic) 성질의 물질 덕분입니다. 덕분에 파리가 물에 잠수하면 파리 몸 표면에 작은 물방울이 마치 갑옷처럼 생성되어 물과 파리 몸통이 직접 붙는 것을 방해합니다. 따라서 파리는 물 속과 하늘을 자유자재로 움직일 수 있습니다. 흥미롭게도 눈에는 공기막이 없는데, 물 속에서 잘 보기 위해서인 것으로 보입니다.
다이빙 파리의 비밀은 더 나은 방수소재나 방수 제품을 만드는 데 도움을 줄지 모릅니다. 인간이 사용하는 대부분의 방수 제품은 물이 스며들지 않게 단단하게 감싸는 것인데, 파리의 해결책은 물이 접근하지 못하게 방해하는 것으로 제품의 표면을 날개처럼 부드럽고 얇게 유지할 수 있기 때문입니다. 하찮은 파리라고 생각할지 모르지만, 방수 기술만큼은 인간보다 한 수 위인 셈입니다.
참고
Floris van Breugel el al., "Superhydrophobic diving flies (Ephydra hians) and the hypersaline waters of Mono Lake," PNAS (2017). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1714874114
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