할로윈의 상징 "죽음의 거미줄"…물리학이 밝힌 정밀한 사냥도구

하이커뮤니티매니져 0 18 11.01

최근 연구 결과에 따르면 거미가 짜놓은 하얀 지그재그 무늬가 진동의 전파 경로를 바꿔 거미가 먹잇감의 위치를 더 정확히 감지하도록 돕는다. 게티이미지 제공

최근 연구 결과에 따르면 거미가 짜놓은 흰 지그재그 무늬가 진동의 전파 경로를 바꿔 거미가 먹잇감의 위치를 더 정확히 감지하도록 돕는다. 게티이미지 제공

거미줄은 인간에게 언제나 공포의 상징이었다. 다른 생물을 붙잡아 움직이지 못하게 만들고 조용히 죽음으로 이끄는 구조물이기 때문이다. 폐허나 어두운 구석을 덮은 거미줄은 생명이 사라진 공간에서 시간이 멈춘 흔적을 떠올리게 한다. 그래서 할로윈이 되면 사람들은 이 ‘죽음의 실’을 장식으로 걸어두며 통제된 공포를 즐긴다.

하지만 과학자들이 밝힌 거미줄의 실상은 이미지보다 훨씬 정교했다. 거미에게 거미줄은 단순한 덫이 아니라 먹잇감의 움직임을 읽고 사냥의 성공률을 높이는 진동 감지 장치다.

스웨덴농업과학대(SLU)와 이탈리아 파비아대 공동 연구팀은 거미줄의 하얀 지그재그 무늬가 진동의 전파 경로를 바꿔 거미가 먹잇감의 위치를 더 정확히 파악하도록 돕는다는 사실을 확인했다. 거미줄 무늬의 진동 조절 효과가 정량적으로 확인된 것은 이번이 처음이다. 연구 결과는 국제학술지 ‘플로스 원(PLOS One)’에 29일(현지시각)에 게재됐다.

이번 연구는 19세기 후반 이후 150년 넘게 이어져 온 학계의 논쟁에 물리학적 해답을 제시했다. 거미줄 위의 하얀 실무늬, 이른바 ‘스테빌리멘툼(stabilimentum)’은 1870년대 처음 보고된 뒤 그 기능을 두고 의견이 엇갈렸다. 일부 학자는 구조적 안정성 강화를, 또 다른 학자는 자외선 반사나 포식자 위장, 곤충 유인 등을 주장했다. 그러나 대부분의 연구가 거미줄의 시각적 효과에만 초점을 맞춘 탓에 무늬가 진동 전달에 미치는 영향은 밝혀지지 않았다.

연구팀은 2018년부터 2020년까지 이탈리아 사르데냐 숲에서 ‘유럽 말벌거미(Argiope bruennichi)’가 만든 거미줄을 관찰하고 그 구조를 정밀하게 분석했다. 무늬의 형태와 두께, 배치가 서로 다른 여러 거미줄을 촬영한 뒤 이를 기반으로 3차원 디지털 모델을 제작했다. 그런 다음 먹잇감이 거미줄에 부딪히며 만들어내는 진동이 어떻게 퍼지는지를 수치 시뮬레이션으로 계산했다.

계산 결과 거미줄에 무늬가 없는 경우 진동은 일정한 방향으로만 전달됐다. 반면 하얀 실무늬가 포함된 거미줄에서는 진동이 여러 방향으로 분산돼 더 넓은 영역까지 전파됐다. 특히 중심부에 대칭적으로 짜인 ‘플랫폼형’ 무늬의 경우 진동이 실의 교차점을 따라 빠르게 퍼지며 거미가 먹잇감의 움직임을 감지할 수 있는 지점이 늘어났다.

연구팀은 “무늬가 진동 신호를 확산시켜 거미가 먹잇감의 위치를 감지하기 쉬워지도록 돕는 것으로 나타났다”며 “실제 사냥 행동에 미치는 영향은 제한적일 수 있다”고 덧붙였다.

연구를 이끈 가브리엘레 그레코 SLU 연구원은 “거미줄 무늬는 단순한 장식이 아니라 진동의 흐름을 미세하게 조정해 먹잇감의 위치를 읽는 정밀한 사냥 도구”라며 “이 원리는 생체모방 진동 센서나 초정밀 신소재 설계에도 활용할 수 있다”고 말했다.

https://m.dongascience.com/news.php?idx=74835

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