(A worker ant of the species Cataglyphis niger attempts to free a restrained nestmate during a behavioral test. Credit: Susanne Foitzik)
개미와 배짱이 우화에서 개미는 부지런하고 어려운 처지의 남을 돕는 곤충으로 묘사됩니다. 하지만 실제로 개미 중 상당수는 아무 일도 하지 않고 대기하면서 에너지를 절약하고 배짱이야 말로 짝짓기를 위해 목숨을 걸고 노래합니다.
하지만 개미는 적어도 같은 동료는 잘 돕는 곤충으로 알려져 있습니다. 기본적으로 다 같은 유전자를 공유하는 자매들이기 때문입니다. 그런데 과학자들은 의외로 개미들이 모두 동료를 돕지 않는다는 사실을 알아냈습니다. 일부 개미들은 어려움에 처한 동료를 그냥 지나칩니다.
요하네스 구텐베르크 대학교 마인츠(JGU)와 텔아비브 대학교의 연구팀이 왜 그런지 알기 위해 연구를 진행했습니다. 연구팀은 카타글리피스 니게르(Cataglyphis niger)종의 일개미들을 분석해 그 결과를 실험생물학 저널(Journal of Experimental Biology )에 발표했습니다.
연구팀에 의하면 동료를 구하는 개미와 그냥 지나치는 개미의 차이는 몸 크기, 형태, 에너지 저장량에 있는 것이 아니라 신경계의 유전자 활동에 있습니다.
연구팀은 동료를 돕는 개미와 그렇지 않는 개미의 차이를 알기 위해 실험실에서 스트레스 상황을 재현했습니다. 연구팀은 모래가 깔린 실험실 바닥에 일개미 한 마리를 고정시킨 후, 같은 군집의 개미들을 실험실 안으로 풀어놓고 행동을 관찰했습니다. 15분 동안 개미의 활동을 관찰한 결과 동료 개미에게 다가가 잡아당기거나 주변을 파헤치는 개미를 도와주는 개미로 분류하고 그렇지 않은 개미는 구조하지 않는 개미로 분류했습니다.
그후 연구팀은 개미들을 해부해 더듬이와 시각엽, 중추신경계 등 다양한 뇌 영역을 조사했습니다. 특히 감각 정보를 통합하고 학습 및 행동 조절에 관여하는 곤충 뇌의 중추 처리 센터인 이른바 버섯체에 초점을 맞췄습니다. 연구팀은 조직에서 RNA 분자를 분리해서 분석해 어떤 유전자가 활성화됐는지 분석했습니다.
분석 결과 예상대로 버섯체에서 유전자 활성화의 차이가 뚜렷하게 나타났습니다. 동료를 구조하는 개미는 후각 인지, 호르몬 조절, 대사 과정 및 면역 기능과 관련된 유전자를 포함하여 15개의 유전자가 더 활성화되어 있었습니다.
흥미로운 대목은 구조에 나선 개미들이 단순히 더 강하거나 에너지가 더 풍부했다는 증거는 발견하지 못했다는 것입니다. 합리적인 관점에서 보면 더 크고 강해서 여유가 있는 개미가 구조에 나서는 것이 이치에 합당한데, 그렇지 않았던 것입니다. 모두 유전적으로 동일한 자매라는 점을 생각하면 과연 차이가 어디서 나오는지 의아한 결과입니다.
다만 한 가지 합리적인 발견은 구조에 나선 개미들이 면역 유전자가 더 활성화되어 있었다는 것입니다. 구조에 나선 개미들은 부상이나 감염 위험이 더 크기 때문에 이러한 상황에서 면역 체계가 더 활성화되는 것은 합리적입니다.
대체 어떤 개미는 동료를 구하고 어떤 개미는 동료를 지나치는지는 여전히 밝히지 못했지만, 실험 설계 자체는 사람 관점에서 보면 다소 호러물에 가까워 보입니다. 동료를 구한 착한 개미와 외면한 개미 모두 해부된 셈이니까요. 과학 때문이긴 하지만, 개미와 배짱이 같은 우화와는 다른 결말이 아닐 수 없습니다.
참고
Luisa Maria Jaimes-Nino et al, Transcriptional predictors of rescue behaviour in ants, Journal of Experimental Biology (2026). DOI: 10.1242/jeb.252086
Journal information: Journal of Experimental Biology
https://phys.org/news/2026-09-ant-nervous-gene-behavior.html
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