거미줄 무늬, 포획 먹이 위치 파악에 도움 [달콤한 사이언스]
유용하 기자
수정 2025-10-31 10:30
입력 2025-10-31 10:30
이탈리아 거미학회 제공
거미가 치는 거미줄은 다양한 모양을 하고 있는데, 이런 거미줄 모양이 거미의 먹잇감 위치 파악을 돕는다는 연구 결과가 나왔다. 이는 좌표계를 따라 이동하는 거미를 떠올리게 한다.
스웨덴 웁살라 농업과학대 해부 생리학 및 생화학과, 이탈리아 트렌토대 토목·환경·기계공학과, 볼로냐대 생물·지리·환경 과학과, 덴마크 코펜하겐대 국립 자연사박물관, 영국 런던 퀸 메리대 공학·재료 과학부 공동 연구팀은 거미줄 모양이 잡힌 먹이의 위치를 정확하게 파악하게 해주고, 잡힌 먹이의 움직임이 거미에게 가장 잘 전달하게 해준다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 10월 30일 자에 실렸다.
거미는 전 세계적으로 약 5만 종이 있으며, 국내에서도 700여 종이 발견된다. 거미의 가장 큰 특징은 먹이를 잡기 위해 거미줄을 친다는 것인데, 거미줄은 원형, 나선형 수레바퀴 모양이다. 대부분의 거미줄은 안정망을 포함한다. 안정망은 인접한 거미줄 사이를 지그재그로 가로지르는 실이나 기둥 역할을 한다. 생물학자들은 안정망의 목적을 명확하게 파악하지 못하고 있다.
학계는 물 수집, 체온 조절, 포식성 말벌이나 새를 막는 동시에 곤충을 유인하는 역할을 하는 것으로 추정한다. 또 다른 가능성은 안정망이 잡힌 먹이의 충격으로 발생하는 거미줄을 진동시켜 먹이가 잡힌 위치를 빠르고 정확하게 파악할 수 있게 해준다는 것이다. 그러나, 이와 관련한 연구는 거의 없다.
이에 연구팀은 긴호랑거미(Argiope bruennichi)가 만든 다양한 안정망의 기하학적 구조를 관찰했다. 연구팀은 이 구조들을 바탕으로 안정망이 먹이 충격 진동에 어떻게 영향을 미치는지 수치 시뮬레이션도 했다.
그 결과, 안정망의 유무가 먹이 충격으로 생성된 파동의 각도에 따라 거미줄 진동에 다르게 영향을 미치는 것을 확인했다. 거미줄 표면에 수직이거나 거미줄 중앙에서 나선형으로 뻗어나가는 실에 수직인 각도로 전달되는 파동의 경우, 안정망은 파동 전파 속도에 무시할 정도의 지연만 유발했다. 나선형 실과 같은 방향으로 생성된 파동의 경우, 연구팀은 안정망이 있는 거미줄은 없는 거미줄보다 거미줄 전체에 전파돼 거미가 감지할 수 있는 영역이 훨씬 넓어진다는 사실을 밝혀냈다. 안정망이 거미줄에 걸린 먹이의 위치를 정확히 파악하게 해준다는 의미다.
연구를 이끈 니콜라 푸그노 트렌토대 교수(구조역학)는 “이번 연구는 거미가 만든 거미줄의 안정망이 단순히 장식용이 아니라 특정 진동이 거미줄을 통해 전파되는 방식을 미묘하게 변화시키는 중요한 역할을 한다는 것을 보여줬다”며 “안정망의 기계적 역할을 파악할 수 있게 됨에 따라 이를 응용해 탄성 특성을 조절할 수 있는 생체 모방 재료의 설계에 도움이 될 것”이라고 말했다.
유용하 과학전문기자
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