타고난 사냥꾼 잠자리(Dragonfly)

잠자리(Dragonfly)는 가을이면 흔하게 보이는 곤충입니다. 우리에게 매우 익숙한 곤충이며 아주 오랫동안 진화를 거쳐온 생명체입니다. 잠자리는 오랜 시간 진화해 오며 크기는 줄어들었지만 몸의 형태와 구조는 오래 전과 비슷한 모습입니다. 그리고 우리가 알고 있는 것보다 훨씬 더 사냥을 잘하는 곤충입니다. 오늘은 타고난 사냥꾼 잠자리(Dragonfly)에 대해 포스팅하겠습니다.

 

잠자리(Dragonfly)의 놀라운 사냥 속도

 

가장 먼저 잠자리(Dragonfly)의 놀라운 사냥 속도에 대해 탐구해 보겠습니다. 잠자리는 가을이면 흔하게 보이는 곤충입니다. 우리에게 익숙한 잠자리는 크기만 줄어들었을 뿐 3억 2천만 년 전 조상의 모습을 고스란히 간직하고 있는 곤충입니다. 석탄기 시절 높은 산소 농도 덕분에 윙스팬이 무려 70센티미터가 넘는 거대 잠자리가 등장했지만 이후 산소 농도가 점차 줄어들면서 몸집이 작아졌습니다. 그런데 한 가지 신기한 사실은 쥐라기 말에서 백악기로 접어들던 시기에는 산소 농도가 다시금 증가했음에도 불구하고 잠자리의 크기는 지속적으로 작아졌다는 겁니다. 그 이유에 대해 산타크루즈 대학의 고생물학자인 매튜 클래팜 교수는 1억 5천만 년 전 새(Bird)의 등장이 가장 큰 원인이라고 밝혔습니다. 비행에 특화된 새를 비롯해 박쥐 등 전례 없었던 천적의 등장으로 잠자리는 몸집이 작아진 것입니다. 그런데 잠자리는 몸집은 작아졌지만 그 형태와 구조는 수억 년이란 긴 세월 동안 변하지 않았습니다. 이는 분명 이들의 신체 구조가 어떤 식으로든 생존에 유리했음을 뜻합니다. 도대체 잠자리는 어떻게 수많은 난관을 뚫고 지금까지 생존해 올 수 있었는지 본격적으로 탐구해 보겠습니다. 하늘의 최고 사냥꾼이라고 칭송받는 매(Hawk)의 사냥 성공률은 22퍼센트입니다. 그렇다면 잠자리(Dragonfly)의 사냥 성공률은 얼마나 되는지 아래에서 살펴보겠습니다. 지난 2012년 하버드 대학의 곤충학자인 스테이시 콤스 박사는 잠자리(Dragonfly) 아홉 마리를 풀어 이들의 초파리 사냥 능력을 연구했습니다. 2500회의 사냥 실험 결과 무려 95퍼센트의 사냥 성공률을 보였습니다. 스테이시 콤스 박사는 이런 수치는 하늘을 나는 동물 중 유일한 개체라고 했습니다. 그 비결 중 하나로 잠자리(Dragonfly)의 비행 능력을 꼽았습니다. 대부분의 곤충들은 가슴 근육을 통해 날갯짓을 합니다. 즉 날개를 직접 움직이는 게 아닌 가슴에 부착된 근육을 통해 간접적으로 날갯짓을 합니다. 반면 잠자리나 바퀴벌레 같은 원시 곤충들은 날개마다 근육이 붙어 있습니다. 그 결과 이들은 날개를 따로따로 직접 움직일 수 있습니다. 이런 날개 근육 덕분에 잠자리는 급선회, 급상승, 제자리 비행, 상하 좌우 비행 등을 자유롭게 할 수 있습니다. 이로 인해 곤충뿐만 아니라 하늘을 나는 동물을 통틀어 최상급 비행 기술을 갖추게 되었습니다. 불과 0.5초 만에 공중에서 초파리를 낚아채고 거꾸로 회전하는 모습은 매우 정교한 비행기술을 보여주는 증거입니다. 여러 실험에서 증명된 잠자리(Dragonfly)의 놀라운 사냥 속도는 잠자리의 생존력에도 크게 기여하고 있습니다.

 

잠자리(Dragonfly)의 비밀

 

잠자리(Dragonfly)에 대해 심도 있는 탐구를 하겠습니다. 우리가 알지 못했던 잠자리(Dragonfly)의 비밀이 있습니다. 그것은 잠자리(Dragonfly)는 먹잇감의 이동 방향까지 예측해서 사냥한다는 점입니다. 지난 2014년 동물 신경학자인 마테오 박사는 잠자리의 초파리 사냥을 실험했습니다. 실험에서는 잠자리가 초파리의 비행경로를 예측해서 움직인다는 사실을 알 수 있었습니다. 연구를 함께 진행한 레오나르도 박사는 먹잇감의 경로 예측은 새나 포유류, 물고기에서는 흔하지만 곤충계에서는 거의 드문 기술이라고 밝혔습니다. 그런데 이들의 비행 기술은 여기서 끝이 아닙니다. 날개의 형태에도 비밀이 숨겨져 있습니다. 생태공학자인 안토니아 케셀 박사는 잠자리의 날개를 측면에서 보면 평평하지 않고 여러 주름들로 인해 전반적으로 울퉁불퉁한 모양을 띈다는 사실을 알아냈습니다. 그녀는 이 주름들 사이로 공기가 흐르면서 양력이 발생해 잠자리는 날갯짓 없이도 장시간 활공이 가능하다고 밝혔습니다. 이와 관련한 대표적인 사례가 된장잠자리(Pantala flavescens)입니다. 인도에 서식하는 된장잠자리는 10~12월이 되면 북동풍을 타고 몰디브를 거쳐 동아프리카 지역까지 2천 킬로미터가 넘는 거리를 날아갑니다. 이런 비행이 가능한 데에는 잠자리의 날개 구조가 있었기 때문에 가능한 것입니다. 그래서 최근에는 이런 잠자리의 생체 구조를 모방해 로봇을 만드는 연구도 많이 진행되고 있습니다. 그리고 이런 탁월한 비행 능력과 더불어 잠자리의 놀라운 비밀 중 하나는 바로 시각입니다. 이들 머리의 대부분은 겹눈이 차지하고 있으며, 이 겹눈은 3만 개의 낱눈으로 이루어져 있습니다. 다른 곤충들과는 달리 잠자리는 머리의 회전 반경이 커서 눈 바로 뒤를 제외하고는 대부분의 영역을 식별할 수 있습니다. 특히 머리 위쪽에 달린 3개의 홑눈은 움직이는 물체를 효과적으로 감지하기 때문에 머리 위쪽으로 물체가 매우 빠르게 날아가도 식별할 수 있습니다. 또 이들의 겹눈을 해부해 보면 위쪽과 아래쪽의 차이를 확인할 수 있습니다. 잠자리에 수만 개의 낱눈에는 각각 45개의 단백질이 있어 다양한 파장의 빛을 감지합니다. 위쪽의 낱눈에서는 주로 하늘에서 쏟아지는 청색과 자외선 같은 단파장 영역의 빛을 인식합니다. 아래쪽 낱눈들은 주로 지상에 분포하는 녹색, 적색과 같은 장파장 영역의 빛을 인식할 수 있습니다. 그런데 잠자리가 정말 사냥꾼의 모습인 것은 이런 비행 능력과 시각 능력도 있지만 후각능력까지 갖추고 있다는 사실입니다. 과거에는 잠자리의 시각이 워낙 뛰어나고 더듬이가 짧아 냄새 분자를 감지하는 후각 기능은 대부분 상실했을 거라고 보는 시각이 우세했습니다. 지난 2014년 실바나 피에르 산티 박사의 실험에서는 북방 아시아 실잠자리가 초파리를 보지 못하도록 격리시켜 시각 정보를 차단했음에도 불구하고 잠자리는 먹이의 냄새만으로 그 위치를 정확히 찾아낸다는 사실을 알아냈습니다. 연구진은 잠자리의 더듬이 안에는 수많은 구멍이 있고 이곳에 분포한 감각 센서가 먹잇감의 냄새 분자를 감지한다고 밝혀냈습니다. 뿐만 아니라 이 감각 센서들은 온도와 습도 변화, 공기의 흐름 변화도 포착할 수 있다고 합니다. 잠자리는 우리 생태계에서 친숙한 생명체임과 동시에 많은 비밀을 갖고 있는 생명체입니다.

 

가장 큰 잠자리(Dragonfly)

 

세상에서 가장 큰 잠자리인 인젠티시마 잠자리(Ingentissima Dragonfly)에 대해 자세히 알려드리겠습니다. 인젠티시마 잠자리는 호주 퀸즐랜드에 서식하는 종류로, 몸길이가 12.5센티미터이며 날개를 폈을 때 길이는 무려 17센티미터에 달하는 거대한 잠자리입니다. 이는 일반적인 잠자리의 몸집보다 훨씬 큰 몸집을 가지고 있습니다. 인젠티시마(ingentissima)라는 이름은 라틴어로 '거대한'이라는 뜻을 가진 '인젠스(ingens)'에서 유래되었으며, 거대함을 상징합니다. 인젠티시마 잠자리(Ingentissima Dragonfly)의 수컷은 특이한 꼬리 모양으로 꽃잎과 비슷하다고 해서 '꽃잎 꼬리 잠자리'라고도 불립니다. 이 잠자리는 가장 큰 잠자리이면서도 가장 오래된 종류 중 하나입니다. 페탈루라(Petalura)과에 속한 인젠티시마 잠자리(Ingentissima Dragonfly)는 쥐라기 시대 중기부터 약 1억 5,700만 년 전부터 살아온 원시적인 잠자리의 일종으로, 일반적인 잠자리보다 큰 크기와 독특한 생활 방식을 가지고 있습니다. 일반적인 잠자리 애벌레들은 연못에서 작은 물고기를 먹으며 생활하는 반면, 페탈루라(Petalura)과의 잠자리들은 연못 옆 진흙 속에 최대 70센티미터 깊이의 굴을 판 뒤 굴 속에서 작은 곤충들을 먹고 삽니다. 또한, 일반적인 잠자리는 1년 내에 애벌레에서 성충으로 변태 하는 반면, 페탈루라(Petalura)과의 잠자리들은 최소 2년에서 최대 5년이라는 상당히 긴 시간을 거치며 성장합니다. 이처럼 페탈루라(Petalura)과의 잠자리들은 독특한 생활 방식으로 오랜 기간 동안 살아온 화석과도 같은 존재입니다. 잠자리의 유충은 기다란 아랫입술을 지니고 있는데, 평소에는 이를 감추고 있다가 작은 물고기나 모기, 애벌레 등이 보이면 입술을 팽창시켜 먹잇감을 순식간에 낚아챈 후 만찬을 즐기곤 합니다. 그러나 최근에는 지하 채굴과 지하수 추출, 살충제 등으로 인해 잠자리 애벌레들의 서식지가 위협받고 있어 개체 수가 급격히 감소하고 있습니다. 특히 페탈루라(Petalura)과의 잠자리 중 11종만이 남아있는데, 그중 풀체리마 잠자리(Pulcherrima dragonfly)는 IUCN(세계자연보전연맹) 최약종으로 분류되어 있습니다. 호주의 기간티아 잠자리(Petalura gigantea dragonfly)와 빅토리아 잠자리는 멸종위기종으로 지정되어 있습니다. 또한, 토레이 잠자리(Tachopteryx thoreyi dragonfly)는 미국 뉴저지주에서 거의 멸종되었습니다. 인젠티시마 잠자리는 아직 멸종위기종으로 지정되지는 않았지만, 오랜 기간 동안 살아온 거대한 잠자리들을 계속 관찰하기 위해서는 많은 관심과 보전 노력이 필요한 상황입니다. 여기까지 타고난 사냥꾼 잠자리(Dragonfly)에 대해 살펴보았습니다. 앞으로도 잠자리(Dragonfly)와 공존하기 위해서는 그들의 생태계를 존중하고 보호해야 할 것입니다. 다음 포스팅에서도 유익한 생명체탐구로 돌아오겠습니다.