과학기술
뛰어난 사회생활 능력을 보여주는 개미가 ‘공중방역’에서도 효과적인 전략을 구사하는 것으로 밝혀졌다.
개미집에 병원체가 침입하면 개미들은 질병 확산을 막기 위해 행동을 바꾼다. 이런 행동 수정을 통해 여왕개미와 알, 젊은 일개미들을 보호하는 것이다.
과학저널 ‘사이언스’(Science) 23일자에 발표된 이 연구는 오스트리아 과학기술연구원(IST) 실비아 크레머(Sylvia Cremer) 그룹과 로잔대 로랑 켈러(Laurent Keller) 박사의 공동연구로 수행됐다.
높은 인구밀도와 개인 간의 빈번하고 밀접한 접촉은 질병이 급속하게 확산될 수 있는 환경을 조성한다. 개미들은 거주집단 보호를 위해 자신들의 사회조직에 적응하는 것을 포함한 방역 메커니즘을 개발했다.
개미들은 다른 집단 구성원들과 아무렇게나 상호작용을 하지 않고, 나이와 수행하는 과업에 따라 하위그룹에 조직돼 있다.
‘보모’(nurses)인 젊은 일개미가 거주집단 중심에 있는 귀중한 알들을 돌보는 동안 나이든 일개미들은 둥지 바깥에 나가서 식량을 모으는 수렵 채집자 역할을 한다.
연구팀은 개별 개미 사이의 모든 상호작용을 정량화하고 개미집단이 어떻게 질병으로부터 스스로를 보호하는지를 이해하기 위해 수천 마리의 개미들에게 디지털 표지를 붙여 연구했다. CREDIT: TIMOTHÉE BRÜTSCH
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연구팀은 켈러 그룹에서 개발한 바코드 시스템을 사용해 개미들 사이의 상호작용을 추적했다. 특히 질병이 퍼질 때 개미들의 행동을 유심히 관찰했다.
첫 번째 실험에서는 2,266마리의 정원 개미들에게 디지털 표지를 달았다. 그리고 0.5초마다 거주지의 영상을 촬영했다. 연구팀은 이를 통해 각 개미들의 위치와 행동 및 사회적 상호작용을 추적하고 측정할 수 있었다.
연구팀은 개미들의 그룹 세분화가 질병을 예방하는 방향으로 작용하고 질병 확산 위험을 감소시킨다는 사실을 보여주었다.
모든 수렵 채집 일개미의 10%가 접촉을 통해 쉽게 전염될 수 있는 곰팡이 포자에 노출되었을 때, 노출 전후의 개미집단 모습을 비교해 보았다. 개미들은 병원체가 침범하자 곰팡이 포자를 재빨리 탐지해 기존의 방어선을 더욱 강화하는 행동변화를 보였다.
실비아 크레머 박사는 “개미들은 자신들이 상호작용하는 방식과 상호작용 대상을 변화시킨다”고 말했다. 그는 “개미들 간의 소그룹이 더욱 강화되고 그룹 간의 접촉은 줄어든다. 수렵 채집 일개미들은 그들끼리의 상호작용이 더욱 많아지고, 보모 개미들은 같은 보모들끼리의 상호작용이 많아졌다”며, “이것은 개미 집단 전체에서 나타나는 반응으로 곰팡이 포자에 감염되지 않은 개미들도 행동을 변화시킨다”고 설명했다.
로랑 켈러 박사는 “이는 동물사회가 질병 확산을 줄이기 위해 능동적으로 조직을 변화시킬 수 있다는 것을 보여준 최초의 과학적 연구”라고 덧붙였다.
