잎꾼개미(가위개미)는 잎을 자기 몸보다 몇 배나 크게 자른 뒤 줄지어 나르는 것으로 유명하다. 이들은 어떻게 잎을 적당한 크기와 무게로 자를 수 있을까?

잎꾼개미들은 뒷다리와 머리 감각털을 이용해 위치와 잎 두께, 방향을 측정하며 잎을 자기가 나를 수 있는 적절한 크기로 자르는 것으로 밝혀졌다.

독일 뷔르츠부르크대학 다니엘라 뢰머 교수팀은 23일 '실험생물학 저널'(Journal of Experimental Biology)에서 잎꾼개미들이 잎을 자르는 메커니즘을 얇은 필름으로 만든 가짜 잎을 이용한 실험을 통해 확인했다고 밝혔다.

그 결과 잎꾼개미들은 잎 가장자리를 뒷다리로 잡아 자를 위치를 정한 다음 몸을 회전하면서 잎을 일정 크기로 자르는 것으로 나타났다. 또 잎을 자르는 동안 머리의 감각털로 방향을 확인하고 잎 가장자리를 잡고 있던 다리를 옮겨가며 잎 절단 궤적을 정하는 것으로 밝혀졌다.

특히 잎꾼개미들은 잎을 자르는 도중에 잎 두께가 변하면 절단 궤적을 변경해 잘리는 잎의 크기와 무게를 줄이는 빠른 적응력을 보였다. 연구팀은 0.13㎜ 두께의 필름 한 겹으로 만든 얇은 잎과 3겹을 겹쳐 만든 두꺼운 잎(두께 0.38㎜)을 이어 붙여 실험에 사용했다.

잎꾼개미들은 처음에 가짜 잎 가장자리를 뒷다리와 가운데 다리로 잡고 잎을 자르기 시작한 다음 몸을 서서히 회전시키면서 둥근 호를 그리며 잎을 자르다가 몸이 가장자리와 거의 수직이 되었을 때 가장자리를 잡은 다리를 두 번째 뒷다리로 바꾸고 몸이 180도 회전될 때까지 잎을 자르는 것으로 나타났다.

또 잎의 두께가 두꺼울 경우에는 다리를 구부려 입이 닫는 범위를 줄임으로써 잘리는 잎의 크기를 작게 만드는 것으로 밝혀졌다.

이어 잎꾼개미가 잎 크기 조절에 가장자리를 잡고 있는 다리만 사용하는지 알아보기 위해 잎을 자라는 도중에 얇은 종이를 이용해 잎을 잡고 있는 다리가 떨어지도록 했다. 그러나 잎꾼개미들은 이후에도 거의 일정한 형태로 잎을 자를 수 있는 것으로 나타났다.

하지만 머리에 있는 감각털을 잘라낸 다음 잎 가장자리를 잡고 있는 뒷다리가 잎에서 떨어지도록 하자 잎꾼개미들은 방향을 완전히 잃고 이전의 타원형 절단 궤적을 벗어나 불규칙한 모양으로 잎을 잘랐다.

연구팀은 이 연구는 잎꾼개미들이 잎 가장자리를 잡고 있는 다리를 통해 얻은 위치 정보와 머리 감각털로 확보한 방향 정보 등을 합쳐 잎을 일정한 크기로 자른다는 사실을 보여준다며 잎꾼개미들은 자기들이 들고 나를 수 있는 능력에 맞춰 잎을 자라는 것은 바로 이런 능력 덕분이라고 설명했다.