'동물행동학' 분야의 젊은 권위자인 필자는 1990년 하버드대에서 생물학 박사 학위를 받은 후 하버드대, 터프스대, 미시간대 등의 교수직을 거쳐 1994년부터 서울대에서 재직하고 있다. 개미 연구는 하버드 대학원 시절 5년간, 중미 코스타리카에서 수행했다. 현재 개미, 흰개미, 거미 등 곤충 사회의 기원과 성(sex)의 생태, 그리고 박쥐를 비롯한 동물의 인지능력과 인간 두뇌의 진화에 대해 연구하고 있다.
	애즈텍 일개미들에 의해 능지처참 당하는 침입개미.

개미의 언어는 기본적으로 화학언어다. 먹이를 물고 집으로 돌아가는 개미를 발견하면 배를 땅에 깔고 눈높이를 최대한 낮춰 옆모습을 관찰해보라. 개미가 배의 끝부분을 땅에 끌며 걸어가는 것을 알 수 있다. 이는 바로 먹이로부터 집까지 냄새길(chemical trail 또는 odor trail)을 그리고 있는 모습이다. 개미는 돌아오는 길목에서나 집에서 다른 일개미를 만나면 우선 자기가 물고 온 먹이를 시식하게 해준다. 먹이의 맛을 보고 자극을 받은 다른 일개미는 곧바로 냄새길을 따라 먹이가 있는 곳으로 향한다.

개미가 배의 끝부분으로 냄새길을 그리며 집으로 돌아가는 모습. 시간이 지날수록 길의 자취가 점차 흐려진다. ㅇ 친 꽁지 부분이 페로몬이 분비되는 곳이다. 아래 그림에서는 개미집과 먹이가 있는 곳의 거리가 20cm일 경우 0초, 55초, 80초, 120초가 경과했을 경우 남아있는 냄새길의 자취를 분홍색으로 보여주고 있다.

개미가 냄새길을 그릴 때 사용하는 화학물질은 일종의 페로몬(pheromone)이다. 개미가 만드는 페로몬의 종류는 무척 다양하다. 개미 몸 속에는 머리 끝에서 배 끝까지 온갖 크고 작은 화학공장들이 모여 있어, 마치 걸어다니는 공단을 보는 것 같다. 냄새길 페로몬(trail pheromone)은 대개 배 끝에 있는 외분비샘 중 하나에서 만들어진다. 이것이 정확히 어느 분비샘에서 만들어졌는지를 찾아내는 일은 그리 어렵지 않다. 예를 들어 몇몇 분비샘들을 따로 해부하고 이를 개미집 문으로부터 각각 다른 방향으로 길게 문지른다. 이때 개미들이 먹이를 찾아가게 놔두고 가는 방향을 보면 어느 것이 냄새길 페로몬인지 쉽게 알 수 있다. "침입자가 나타나면 즉시 경보가 울린다. 페로몬을 분비해 퍼뜨린 것이다. 순식간에 현장에 모인 개미들은 침입자를 능지처참한다."

화학 사이렌 울려 적 물리친다. 화학언어는 인간이 사용하는 음성 언어에 비해 훨씬 경제적이다. 잎꾼개미의 냄새길 페로몬은 독침샘에서 분비되며, 그 화학구조가 매우 복잡하다 (methyl-4-methyl-pyrrole-2-carboxylate). 그런데 이 페로몬은 무척 민감하게 작용해서 1mg 정도의 적은 양으로도 지구를 세바퀴나 돌만큼 긴 냄새길을 만들 수 있다. 또 휘발성이 대단히 강해 불필요한 행동을 줄일 수 있다. 먹이를 다 거둬 들인 후에도 오랫동안 냄새길이 없어지지 않는다면 많은 일개미들이 아직도 먹이가 남아 있는 줄 알고 헛걸음을 할 것이 아닌가.
중남미에 사는 애즈텍 개미의 집. 큰 나뭇가지에 1 ~ 2m나 되는 긴 집을 짓는다.		그래서 먹이를 물고 돌아오는 개미들은 이미 한 쪽에서 희미해지기 시작한 냄새길 위에 페로몬을 더 뿌려 길을 유지한다. 그러다가 맨 나중에 먹이가 없어 빈 입으로 돌아오는 개미는 더 이상 페로몬을 뿌리지 않아 냄새길은 자연스레 사라져버리는 것이다. 자기의 터나 집에 침입자가 나타났을 때 개미들은 '화학 경보'를 울린다. 필자가 파나마의 바로콜로라도 섬에 있는 스미소니언 열대연구소에서 연구하던 시절에 관찰한 일이다. 중남미의 열대림에 광범위하게 분포하는 애즈텍 개미 중 몇 종들은 큰 나뭇가지에 어른 키 만큼이나 길게 매달린 집을 짓고 산다. 이 개미는 어찌나 사나운지 그 나무 주변에서 잠시만 머뭇거려도 어느새 몇십마리나 되는 일개미들이 들러붙어 온몸을 물어 뜯는다. 침입자를 발견한 애즈텍 개미가 즉시 경보 페로몬(alarm pheromone)을 분비해 퍼뜨리면 순식간에 동료 일개미들이 사건 현장으로 집결한다. 이렇게 모여든 일개미들은 침입자를 완전 포위한 후 다리와 안테나를 겨냥해 공격을 시작한다. 그리 오래지 않아 침입자는 사극 영화에서나 볼 수 있는 극형인 능지처참을 당한다. 세 쌍의 다리와 한 쌍의 안테나가 모두 팔방으로 찢기는 참사를 면치 못한다.
아프리카, 동남아시아, 그리고 호주의 열대림에서 서식하는 베짜기개미(weaver ants)의 화학언어는 독일 뷔르즈버그 대학의 횔도블러 박사와 미국 하버드 대학의 윌슨 박사의 오랜 공동 연구에 의해 매우 자세하게 알려졌다. 베짜기개미들은 한 가지에 달려 있는 여러 나뭇잎들을 힘을 모아 끌어당긴 후 애벌레로부터 준비된 명주실을 이용해 바느질하듯 잎들을 엮어 살 집을 만든다. 이처럼 미성년자들까지 동원한 조직적인 협동사회를 유지하는 데 절대적으로 필요한 것이 고도로 발달한 화학언어다. 개미는 터의 경계를 표시하는 일, 그리고 먹이나 침입자를 발견한 곳을 알리는 일 모두를 불과 몇 가지의 간단한 화학 단어들을 적절히 조합해 만들어낸다. 이는 인간의 전유물로 생각하기 쉬운 언어의 기본적인 구조를 갖춘 엄연한 의사소통 수단이다. 후각뿐 아니라 청각과 촉각도 개미의 의사소통에 중요한 역할을 맡는다. 최근 20여 년간 활발한 연구로 상당히 많은 종의 개미들이 소리를 내서 의사를 전달한다는 사실이 밝혀졌다. 흔히 소리를 이용해서 의사를 전달하는 곤충으로는 귀뚜라미나 베짱이를 생각할 수 있다. 개미는 이들과 달리 우리 귀로는 거의 들을 수 없는 작은 소리를 낸다. '개미와 베짱이' 이야기에서 우리 귀에 베짱이 노래만 들리는 이유는 개미 노래 소리가 잘 안들리기 때문이 아닐까.

(그림) 동료를 직접 데려가는 모습 1. 일개미가 동료를 만나 안테나로 몇 번 건드린다. 2. 건드리다 앞장서서 동료를 이끈다.

3. 만일 동료가 길을 놓치면 돌아서서, 4. 입으로 물며 끌어당기기도 한다.

안따라오면 입에 물어 끌고가 개미들 중 비교적 원시적인 종일수록 몸짓을 많이 쓰는 경향이 있다. 이 개미들은 자신이 먹이를 발견한 곳으로 동료들을 동원할 때 한번에 한 명 밖에 데려가지 못한다. 일단 동료 일개미를 만나면 안테나로 몇 번 건드린 다음 돌아서서 먼저 목적지를 향해 걷기 시작한다. 그러면 동료 일개미는 앞서 가는 개미의 몸에 닿을 듯 바짝 붙어 뒤를 쫓는다(그림). 때론 뒤따라 가던 개미가 앞서 가는 개미를 놓치기도 한다. 앞서 가던 개미는 동료의 안테나가 자기 몸에 건드려지지 않으면 걸음을 멈추고 뒤돌아서 동료를 찾는다. 동료가 잘 따라오지 않을 때는 입으로 물며 끌어당기기도 한다. 이러한 행동을 병렬주행(tandem running)이라 부르는데, 어떻게 이런 비효율적인 의사소통 방법으로부터 냄새길을 놓아 한꺼번에 여러 동료들을 동원할 수 있는 대중 전달 수단이 진화될 수 있었는가는 대단히 흥미로운 연구과제가 아닐 수 없다.

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