놀라운 진화 사례:인간보다 훨씬 먼저 ‘사회적 거리두기’ 실천한 동물이 있다고? [핵잼 사이언스]

개미는 대표적인 사회성 곤충이다. 과학자들은 작고 단순한 뇌를 가진 개미가 수백만 마리의 거대한 군집을 이뤄 마치 하나의 초유기체(superorganism)처럼 효율적으로 작동하는 모습에 감탄해 왔다. 하지만 개미의 놀라운 점은 협동심뿐만이 아니다.

개미는 전염병에 매우 취약할 수밖에 없는 환경에서 산다. 땅속 개미집에는 온갖 토양 세균과 곰팡이가 득실거리고, 수많은 개체들이 밀집해 서로 끊임없이 접촉하기 때문이다. 그럼에도 불구하고 전염병으로 인해 군집 전체가 파괴되는 일은 드물다.

미국 텍사스대 오스틴 캠퍼스의 에드워드 르브런(Edward LeBrun) 교수 연구팀은 미국의 악명 높은 외래 침입종인 황갈색 미친 개미(tawny crazy ants, Nylanderia fulva)가 정교한 ‘자가 격리’ 기술을 통해 전염병 확산을 막는다는 사실을 밝혀냈다.

생태계 파괴자, 미친 개미를 막아라

남미가 원산지인 황갈색 미친 개미는 이름처럼 불규칙하고 빠르게 움직이며, 토종 개미와 사람을 가리지 않고 공격하는 생태계 교란종이다. 과학자들은 이 골칫거리를 제거하기 위해 화학 살충제 대신 생물학적 방제 방법을 모색했다.

해결책으로 떠오른 것은 미포자충류(microsporidian)였다. 이는 동물 세포에 기생하는 단세포 진핵생물의 일종으로, 미국의 토종 개미들은 이에 대한 면역이 있어 안전하지만 황갈색 미친 개미에게는 치명적일 것으로 기대됐다. 하지만 실험실에서는 효과가 있었던 이 방법이 야생의 복잡한 개미굴 환경에서는 좀처럼 효과를 발휘하지 못했다.

감염된 개미들의 자발적 희생

연구팀은 그 원인이 개미굴의 구조와 개미들의 행동 양식에 있다고 보고, 모의 개미굴을 만들어 실험을 진행했다. 그 결과 황갈색 미친 개미들은 놀라울 정도로 철저한 방역 수칙을 지키고 있었다.

미포자충에 감염된 개미들은 여왕개미와 알, 애벌레가 있는 군집의 중앙부(brood chamber)로 들어가지 않고 스스로 외곽 지역에 머물렀다. 즉, 감염된 개체들이 자발적으로 자가 격리를 시행하여 가장 중요한 번식 개체들과의 접촉을 피한 것이다.

더 나아가 감염된 개미들은 건강한 개미들이 기피하는 위험한 임무, 예를 들어 병원균 감염 위험이 높은 사체 처리나 외부 방어 등의 역할을 전담하는 경향을 보였다.

방역의 역설과 생존의 지혜

이러한 행동은 감염 위험을 최소화하여 군집 전체를 보호하는 고도의 생존 전략이다. 감염된 개체가 스스로를 격리하고 위험한 일을 도맡음으로써, 전염병이 군집의 핵심부로 퍼지는 것을 원천 봉쇄하는 것이다. 이는 역설적으로 인간이 시도한 생물학적 방제가 왜 실패했는지를 설명해 준다. 감염된 개미가 군집 깊숙이 침투하지 못하니 병원균이 확산되지 않았던 것이다.

외래종 개미 퇴치는 더욱 까다로운 과제가 되었지만, 황갈색 미친 개미의 사례는 곤충 사회가 전염병에 맞서 어떻게 진화해 왔는지를 보여주는 놀라운 증거다. 인간보다 훨씬 먼저 ‘사회적 거리두기’와 ‘자가 격리’의 중요성을 깨달은 이들의 생존 본능은 경이로움마저 자아낸다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com