다친 동료 수술하는 ‘외과의사 개미’ …‘친밀도’ 높은 개미가 의사 된다 [핵잼 사이언스]

19세기 이전까지 외과 의사의 가장 중요한 덕목은 빠른 수술이었다. 마취를 할 수 없던 당시 상황에서 환자의 고통을 최소화하고 출혈 및 통증으로 인한 쇼크와 탈진을 방지하기 위해서다. 특히 전쟁이나 사고로 인해 팔다리에 큰 상처를 입은 경우 빠른 사지 절단술이 매우 중요한 치료로 여겨졌다.

지금 생각해 보면 다친 사람의 팔이나 다리를 마취도 없이 절단하는 일이 끔찍하게 여겨지지만, 항생제가 없던 시절 감염이 온몸으로 퍼져 패혈증으로 사망하는 것을 막을 수 있는 유일한 방법이었다. 감염된 상처 위쪽을 깨끗하게 절단하면 감염을 예방할 수 있기 때문이다. 그런데 놀랍게도 과학자들은 비슷한 의료 행위를 개미 사회에서 발견했다.


나무에 굴을 파는 목수개미(학명 Camponotus fellah)는 동료가 다리를 다치면 큰 턱으로 해당 부위를 물어뜯어 절단한다. 이는 감염을 사전에 차단하여 개체와 군집 전체를 보호하기 위한 ‘예방적 절단’이다. 심지어 외과 수술을 집도한 목수개미는 상처 부위에 항균 물질을 분비해 감염을 예방하는 재주도 있다. 이렇게 응급 사지 절단술을 시행받은 개미의 생존 확률은 두 배 높은 것으로 알려져 있다.

이렇게 전문적인 치료 실력을 보면 목수개미 군집에는 치료를 전담하는 의사 개미가 따로 존재하는 것이 아닐까 하는 생각이 들 정도다. 독일 뷔르츠부르크 대학교의 에릭 프랑크 박사팀은 실제로 의료진 개미가 존재하는지 검증하기 위해 실험을 진행했다.

연구팀은 660마리의 개미가 포함된 6개의 군집을 대상으로 수 주간 완전 자동화된 추적 시스템을 가동했다. 수십만 건의 상호작용을 정밀 분석한 결과, 개미 군집에는 별도의 의사 개미가 존재하지 않는 것으로 밝혀졌다. 대신 유충을 돌보는 단계에서 먹이를 찾아 나서는 단계로 넘어가는 ‘전환기’에 있는 일꾼 개미들이 의료진 역할을 한다. 이들은 둥지 안팎을 자유롭게 오가며 활동 범위가 넓기 때문에 상처 입은 동료를 마주칠 확률이 다른 개체보다 훨씬 높다.



다만 단순히 활동 범위가 넓다고 해서 모두가 의료진이 되는 것은 아니었다. 연구팀은 상처를 돌볼지 말지를 결정하는 핵심 요인으로 ‘친밀도 지수’가 중요하다는 사실을 발견했다. 평소 같은 공간에 머문 시간, 더듬이를 통한 사회적 접촉, 마주치는 빈도 등이 높았던 개체일수록 상처 입은 동료를 돌볼 확률과 시간이 유의미하게 높았다.

이번 연구의 공동 저자인 알바 모테스-로드리고는 “상처를 돌보는 행위는 이전의 공간적 겹침과 사회적 상호작용에 의해 결정된다”며 “개미 개체 간의 관계가 의료 처치를 결정하는 핵심 요소”라고 밝혔다.

물론 이는 개미가 친한 친구들만 챙기기 때문은 아니다. 같은 군집의 개미라는 확신이 있어야 중요한 치료를 결정할 수 있고, 상대의 다리를 잘랐을 때 상대도 나를 동료로 인식하고 반격하지 않아야 하기 때문이다.

결론적으로 개미 군집은 중앙 통제 시스템이나 전문 인력 없이도, 개체 간의 사회적 상호작용과 활동 패턴을 통해 고도의 ‘사회적 면역’ 시스템을 유지하는 것으로 밝혀졌다. 작은 뇌를 지닌 단순한 곤충이지만, 단순한 원칙을 통해 고도의 의료 서비스를 제공하는 개미의 능력은 다시 한번 우리의 감탄을 자아낸다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com