설탕물은 개미에게 그림의 떡과 같다. 가장 좋아하는 먹이지만 허겁지겁 달려들다가 빠져 죽기 십상이다. 이 딜레마를 도구로 해결하는 개미가 발견됐다.
미국 농무부 산하 농업연구소(ARS)의 지안 첸 박사와 중국 화중농업먹이대의 아이밍 조 교수 연구진은 지난 7일 “검은불개미(학명 Solenopsis richteri)가 설탕물이 든 용기 주변에 모래알을 쌓아 익사 위험에서 벗어나 안전하게 먹이를 먹는 모습을 관찰했다”고 밝혔다.
영장류나 까마귀 등 일부 동물이 도구를 이용해 먹이를 잡는 모습이 관찰됐지만, 곤충이 도구를 이용하는 모습은 이번에 처음 확인됐다. 이번 실험 결과는 영국 생태학회가 발간하는 국제 학술지 ‘기능 생태학’에 실렸다.
◇표면장력 변화에 도구로 대응
연구진은 실험실에서 지름 2.5㎝의 용기에 설탕물을 넣고 검은불개미들에게 줬다. 주변에는 모래를 뿌려 놓았다. 불개미는 설탕물이 든 용기에 들어가도 표면장력 덕분에 빠지지 않는다. 둥둥 뜬 채 설탕물을 빨아 먹을 수 있는 것이다.
표면장력은 액체 분자들이 표면에서 서로 끌어당겨 최소 면적을 유지하려고 하는 힘을 말한다. 개미가 누르면 물의 표면적이 증가하는데, 이때 표면장력이 누르는 힘과 반대 방향으로 작용해 표면적을 최소화시킨다. 소금쟁이가 물 위를 미끄러지듯 걸어 다니는 것도 표면장력 때문이다.
비누 성분의 계면활성제는 이런 표면장력을 줄인다. 실험에서 설탕물에서 계면활성제가 0.05% 이상 농도가 되자 개미가 표면장력의 도움을 받지 못하고 빠지기 시작했다.
그러자 개미들은 주변에 있는 모래를 옮겨와 설탕물 용기 주변과 안에 쌓았다. 이러면 개미가 용기 안에 들어가지 않고도 모래 구조물을 통해 설탕물을 빨아 들일 수 있다. 실수로 설탕물 용기에 빠져 익사할 위험이 사라지는 것이다. 개미는 모래 구조물 덕분에 5분 안에 설탕물의 절반을 빨아 먹었다.