개미 크기로 줄어들어 개미굴 걷기

무엇을 걷는 걸까요

잔디밭에 엎드려 뺨을 흙에 대고 땅을 따라 바라본 적이 있나요? 몇 주마다 깎는 잔디가 빽빽한 벽이 되고, 토끼풀 잎의 이슬방울에 하늘이 비치고, 그 틈으로 개미 한 마리가 더듬이를 두드리며 지나갑니다. 이 전시는 그 시선에서 한 걸음 더 들어갑니다. 키 1.7 m 인 나를 검은정원개미 한 마리 길이쯤인 5 mm 로 줄여, 정원과 그 아래 개미굴을 걸어 다니게 합니다.

정원은 가로세로 4.8 m 로, 작은 뒷마당만 합니다. 가운데 개미굴 둔덕을 두고 네 구역으로 나뉩니다. 북서쪽은 잔디밭으로 토끼풀, 진딧물이 덮인 줄기, 개미 길 끝의 과자 부스러기가 있습니다. 북동쪽은 모래와 이슬 구역으로 사막개미, 꿀단지개미의 굴 입구, 웅덩이가 있습니다. 남서쪽은 열대림 낙엽 바닥으로 군대개미가 사냥하고, 통나무 아래에 살아 있는 개미로 된 둥지(비부악)가 매달려 있습니다. 남동쪽은 덤불로, 높은 가지에 잎을 꿰매 만든 베짜기개미 둥지가 있습니다.

가운데 둔덕 아래에는 여섯 공간이 굴로 이어져 있습니다. 입구 굴, 여왕방, 애벌레·번데기 방, 꿀단지 방, 버섯 농장, 쓰레기방입니다. 키 5 mm 라면 둔덕 꼭대기의 입구로 내려가 모든 방을 걸어 볼 수 있습니다. 실제 개미굴은 한 종의 것이므로, 이곳은 여러 종을 한데 모은 박물관 전시실에 가깝습니다. 무엇을 바꿨는지는 「모형과 실제의 차이」에 적었습니다.

여기에는 개미 27종이 삽니다. 2 mm 인 애집개미부터 3 cm 인 디노포네라까지, 모두 1,300마리가 넘습니다. 저마다 제 길을 걷고, 잎을 나르고, 천장에 매달리고, 뗏목처럼 물에 뜨고, 서로 붙잡아 살아 있는 둥지를 만듭니다. 도감에는 모든 종의 크기, 먹이, 속도, 출처가 있습니다. 주요 장면마다 지금 내 크기의 매끈한 얼굴 없는 마네킹이 서 있어 언제든 나와 견줄 수 있습니다.

처음 10초

전시는 원래 키에서 둔덕 옆 잔디밭을 내려다보며 시작합니다. 7초 동안 나는 340분의 1로 줄어듭니다. 카메라가 땅으로 내려가는 동안 잔디가 빨리 감은 영상 속 숲처럼 솟아오르고, 줄어들기가 멈추면 검은정원개미 한 마리가 가슴 높이로 앞의 길을 가로지릅니다. 왼쪽에는 지름 9 mm 쯤의 이슬방울이 있습니다. 지금 내 키의 두 배 가까이 됩니다.

340이라는 수는 1,700 mm 를 5 mm 로 나눈 값입니다. 전시 어디서나 같은 비율입니다. 높이 10 cm 인 잔디 잎은 내게 34 m 탑과 같고, 지름 1 mm 모래알은 34 cm 바위와 같습니다. 무대 왼쪽 아래의 표시에는 지금 내 키와 실제보다 몇분의 1로 줄었는지가 나옵니다.

크기는 언제든 바꿀 수 있습니다. 조작의 크기 슬라이더는 2 mm 에서 1.7 m 까지 로그 눈금으로 움직이고, 작게·크게 버튼(Z, X 키)은 한 번에 40%로 줄이거나 2.5배로 키웁니다. 굴 안에서는 9 mm 보다 커질 수 없습니다. 굴의 폭이 15 mm 뿐이기 때문입니다.

5 mm 에서 크기란

잔디

잔디 잎은 폭이 몇 밀리미터이고 길이는 대개 515 cm 입니다. 키 5 mm 에게 잎끝은 머리 위로 내 키의 1030배 높이에 있습니다. 이 전시의 잔디는 굽은 잎 네 장이 한 포기를 이루고, 잎마다 실제 잎처럼 가운데 맥을 따라 접혀 있으며, 바람에 흔들립니다. 바람 슬라이더로 흔들림의 세기를 바꿉니다. 포기의 밑동은 가늘어서 사이사이로 빠져나갈 수 있지만, 잎 자체는 뚫고 지나갈 수 없습니다. 내 크기에서는 단단한 벽입니다.

이슬

서늘하고 맑은 아침에는 잎과 땅에 물이 맺힙니다. 이 전시의 이슬방울은 지름 2~9 mm 입니다. 사람 크기에서는 바늘머리만 하지만 개미 크기에서는 유리 바위이고, 높은 품질 설정에서는 렌즈처럼 빛을 굴절시켜 뒤의 잔디가 거꾸로, 크게 보입니다. 이렇게 작은 물방울이 둥근 모양을 지키는 것은 물 분자가 표면에서 서로 끌어당기는 힘인 표면 장력이 방울의 무게보다 크게 작용하기 때문입니다. 조작의 시각으로 하루의 때를 바꿉니다. 이슬은 8:00까지 가득하고, 8:00에서 11:00 사이에 줄어들어 늦은 아침이면 사라집니다.

모래

지질학에서는 지름 0.06252 mm 알갱이를 모래라고 부릅니다. 1922년 체스터 웬트워스가 정한 눈금입니다. 이보다 크면 자갈, 작으면 실트입니다. 키 5 mm 에게 굵은 모래알은 무릎까지 오고, 모래 구역의 23 cm 자갈은 내 키의 네~여섯 배인 바위입니다. 내 주변의 모래는 알갱이 하나하나를 여러 색으로 그렸습니다. 실제 모래도 여러 광물이 섞여 있기 때문입니다.

비

작아지면 가장 위험한 것은 비입니다. 지름 2 mm 빗방울은 초속 약 6.5 m 로 떨어집니다. 1949년 로스 건과 길버트 킨저가 측정한 값입니다. 키 5 mm 에게 그 빗방울은 내 키의 5분의 2이고, 전력으로 달리는 사람보다 빠르게 떨어집니다. 조작에서 비를 켜면 빗방울이 주변 땅에 부딪쳐 고리 모양으로 튀는 것이 보입니다. 소리를 켜 두면 가까이 떨어지는 방울마다 쿵 소리가 납니다.

내 몸과 견주어 보기

도구의 나를 열고 실제 키와 몸무게를 넣으세요. 그러면 4 mm 정원개미 몇 마리를 한 줄로 세워야 내 키가 되는지(키 1.7 m 라면 425마리), 지금 내가 실제보다 몇분의 1로 줄었는지 알려 줍니다.

도감도 같은 수를 씁니다. 종 카드마다 그 개미 몇 마리가 내 실제 키가 되는지, 그 길이가 지금 내 크기와 비교해 얼마인지가 나옵니다. 카드의 축척 그림에는 5 mm 사람과 그 종의 가장 작은 일개미, 가장 큰 일개미, 1 cm 막대가 나란히 있습니다.

장면에서 바로 비교하려면 크기 비교 줄을 켜세요. 지금 내 크기의 마네킹, 검은정원개미(4 mm), 잎꾼개미 병정(14 mm), 총알개미(25 mm), 디노포네라(30 mm), 지름 2 mm 빗방울을 내 앞에 세웁니다. 줄을 켠 채 1.7 m 로 커지면 줄 전체가 발밑의 점 몇 개로 줄어듭니다.

가까이에서 본 개미

키 5 mm 로 걷는 개미 옆에 서면 몸의 짜임이 한눈에 들어옵니다. 다른 곤충처럼 몸은 크게 세 부분이지만, 딱정벌레나 파리와는 생김새가 다릅니다. 맨 앞은 머리로, 펜치처럼 옆으로 벌어지는 큰턱 한 쌍, 겹눈 두 개, 더듬이 두 개가 있습니다. 더듬이는 밑동 가까이에서 팔꿈치처럼 꺾입니다. 긴 첫 마디(자루마디) 다음에 작은 마디들이 채찍처럼 이어집니다. 더듬이는 냄새, 맛, 촉감을 느끼는 주된 감각 기관이고 쉬지 않고 움직입니다.

머리 뒤는 가슴 부분(중체)으로 다리 여섯 개가 모두 여기에 붙어 있습니다. 그 뒤에 개미 특유의 잘록한 허리가 옵니다. 검은정원개미 같은 개미는 작은 마디가 하나, 잎꾼개미, 불개미, 애집개미는 둘입니다. 허리 뒤의 둥근 배(배자루 뒤 복부)에는 나눠 줄 먹이를 담는 모이주머니가 있고, 많은 종은 침도 있습니다.

개미는 세 발 걸음으로 걷습니다. 한쪽의 앞다리와 뒷다리가 반대쪽 가운뎃다리와 함께 움직여, 언제나 발 세 개가 땅에서 안정된 삼각형을 이루는 동안 나머지 셋이 앞으로 나갑니다. 전시의 어느 개미든 다리를 보면 두 삼각형이 번갈아 움직이는 것이 보입니다. 종마다 비율이 다릅니다. 사막개미는 뜨거운 모래에서 몸을 들어 올리는 긴 다리를, 큰 잎꾼개미는 자르는 근육이 가득한 큰 머리를, 꿀단지개미의 리플리트는 보통보다 몇 배나 큰 배를 가졌습니다.

개미는 정말 얼마나 셀까

「개미는 자기 몸무게의 50배를 든다」는 가장 자주 들리는 동물 이야기 가운데 하나입니다. 그런데 수는 말할 때마다 바뀌고, 대부분은 측정 근거가 없습니다. 근거가 있는 수 세 가지를 소개합니다. 도구의 힘 비교를 열면 이 수들을 막대그래프로 나와 나란히 보여 줍니다.

첫째는 잎꾼개미에서 나왔습니다. 2019년 폴린 세그레와 개빈 테일러는 아타 케팔로테스 일개미에게 점점 무거운 짐을 주고, 개미마다 들고 걸을 수 있는 가장 무거운 짐을 기록했습니다. 평균은 자기 몸무게의 8.78배였고, 작은 일개미에서 큰 일개미까지 이 비율은 거의 같았습니다. 다만 야외에서 큰 개미들은 들 수 있는 양보다 작은 몫의 잎 조각을 골라, 힘을 더 많이 남겨 두었습니다.

둘째는 짐작입니다. 개미가 잎과 먹이를 나르는 것을 본 박물학자들은 개미가 몸무게의 100배 이상을 다룬다고 자주 적었습니다. 오하이오 주립 대학이 셋째 수를 발표하며 이 짐작을 함께 소개했습니다.

셋째는 다른 것을 잽니다. 2014년 오하이오 주립 대학의 공학자들은 앨러게니둔덕개미를 원심분리기 바닥에 얼굴을 대고 붙인 뒤 점점 빠르게 돌렸습니다. 목관절은 몸무게의 약 350배에 해당하는 힘에서 늘어나기 시작했고, 3,400~5,000배에서 끊어졌습니다. 「개미는 몸무게의 5,000배를 든다」는 기사 제목이 여기서 나왔지만, 이것은 목이 찢어지기 전까지 견디는 당기는 힘이지 드는 힘이 아닙니다.

몸무게 60 kg 인 사람에게 잎꾼개미의 8.78배는 527 kg 을 나르는 일입니다. 목관절의 3,4005,000배라면 204300톤을 버티는 셈입니다.

거대한 개미는 왜 세지 않을까

작은 동물이 유난히 세 보이는 까닭은 기하학에 있습니다. 근육이 낼 수 있는 힘은 근육의 단면적에 달려 있고, 단면적은 몸길이의 제곱으로 커집니다. 몸무게는 부피에 달려 있고, 부피는 세제곱으로 커집니다. 몸길이가 두 배가 되면 근육은 네 배 세지지만 몸은 여덟 배 무거워집니다.

이것을 개미에 거꾸로 적용해 봅니다. 자기 몸무게의 8.78배를 드는 길이 6 mm 일개미를 1.7 m 로 키우면 1,700 / 6 = 283배 길어집니다. 근육은 283² = 80,089배 세지지만 몸무게는 283³ = 2,270만 배 늘어납니다. 힘을 몸무게로 나눈 값은 283분의 1로 줄어 8.78 / 283 = 0.031이 됩니다. 사람만 한 개미는 자기 몸무게의 3% 정도만 들 수 있고, 서 있기도 힘들 것입니다. 힘 비교 판은 이 계산을 내 키로 다시 해 줍니다.

큰 물건을 나르는 개미는 대개 함께 듭니다. 긴뿔미친개미 무리는 한 마리 몸무게의 몇 배나 되는 먹이를 함께 나르는데, 2015년 아비람 겔블룸과 동료들은 집으로 가는 길을 아는 몇 마리가 무리 전체의 방향을 잡는다는 것을 보였습니다.

냄새 길

조작에서 냄새 보기를 켜면 냄새 길이 색 점으로 나타납니다. 검은정원개미는 보라색, 잎꾼개미는 초록색, 군대개미는 주황색 같은 식입니다. 실제 정원에서는 볼 수 없는 것을 그린 그림입니다. 개미는 몸의 분샘에서 내는 화학 물질인 페로몬으로 길을 묻히고, 더듬이로 냄새를 맡아 따라갑니다.

길은 정찰 개미가 먹이를 찾아 집으로 돌아가며 길에 표시를 하면서 생깁니다. 다른 개미들이 그 표시를 따라가고, 먹이를 찾은 개미는 돌아오며 제 표시를 덧붙입니다. 그래서 좋은 먹이에는 짙은 길과 많은 개미가 모입니다. 먹이가 떨어지면 아무도 새 냄새를 덧붙이지 않아 옛 냄새가 날아가고 길은 흐려집니다. 길을 계획하는 개미는 없습니다. 작은 결정이 많이 모인 결과입니다.

길은 방향도 알려 줍니다. 덩컨 잭슨과 동료들은 2004년 애집개미의 길 그물이 50~60도쯤으로 갈라진다는 것을 찾았습니다. 두 갈래가 만나는 꼭짓점이 둥지 쪽을 향하므로, 갈림목에 온 개미는 갈림목의 모양만으로 어느 쪽이 집인지 알 수 있습니다. 이듬해 같은 연구진은 애집개미가 막다른 갈래의 입구에 묻히는, 개미를 쫓는 페로몬을 보고했습니다. 개미에게서 알려진 첫 「들어가지 마」 신호입니다.

과제 「냄새 길 따라가기」는 먹이를 찾아 나선 개미처럼 해 보는 것입니다. 냄새 보기를 켜고 과자 부스러기로 간 다음, 보라색 길을 따라 굴 입구까지 돌아오세요. 가는 길에 검은정원개미의 길이 갈라집니다. 갈림목이 어느 쪽을 향하는지 보세요.

진딧물을 치는 개미

보라색 길 끝에는 작은 초록 진딧물로 덮인 줄기가 있고, 검은정원개미가 하루 내내 오르내립니다. 진딧물은 식물의 단 즙을 빨아 남는 당분을 단물(감로)로 내보냅니다. 개미는 더듬이로 진딧물을 쓰다듬어 단물을 받고, 대가로 무당벌레 같은 진딧물의 천적을 쫓습니다. 많은 정원개미에게 단물은 주된 에너지원이고, 굴에서 진딧물까지의 길은 정원에서 가장 붐비는 길 가운데 하나입니다. 요즘 연구는 진딧물 몸속에 사는 세균이 이 관계를 어떻게 바꾸는지도 다룹니다.

걸음을 세고 해를 읽기

모든 개미가 냄새로 집을 찾지는 않습니다. 카타글리피스 속 사막개미는 냄새가 오래 남지 않는 뜨겁고 트인 모래 위에서 혼자 먹이를 찾습니다. 지나온 방향과 거리를 계속 더해 두었다가, 먹이를 찾으면 곧장 집으로 향합니다.

방향은 해와 하늘의 편광 무늬로 압니다. 거리는 걸음을 세어 압니다. 2006년 마티아스 비틀링거, 뤼디거 베너, 하랄트 볼프는 카타글리피스 포르티스 개미가 먹이터로 걸어오도록 훈련했습니다. 먹이터에서 어떤 개미의 다리에는 돼지털을 붙여 길게 하고, 어떤 개미의 다리는 짧게 잘랐습니다. 돌아가는 길에 죽마를 단 개미는 집을 지나쳤고, 다리가 짧아진 개미는 집에 못 미쳐 멈췄습니다. 지나치고 못 미친 거리는 보폭이 달라진 만큼이었습니다. 걸음 수로 거리를 잰 것입니다. 사막개미 굴 근처의 숨은 카드에 이 이야기가 있습니다.

가장 빠른 개미

모래 구역에서는 사하라은개미가 굴 둘레를 돕니다. 개미 가운데 측정된 가장 빠른 속도인 초속 855 mm, 1초에 제 몸길이의 약 108배입니다. 2019년 사라 페퍼와 동료들이 튀니지의 모래 언덕에서 촬영했습니다. 이 개미는 모래가 60 °C 를 넘고 천적이 그늘에 숨는 한낮에 먹이를 찾고, 가까운 종보다 짧은 다리를 1초에 47걸음까지 내디뎌 메웁니다.

은빛도 같은 이야기의 한 부분입니다. 2015년 노먼 시와 동료들은 이 개미가 단면이 세모난 털로 덮여 있음을 보였습니다. 털은 눈에 보이는 햇빛과 근적외선을 되비치고, 열을 복사로 내보내도록 도와 몸을 몇 도 시원하게 합니다.

이동 방법에서 개미 타기를 고르면 사하라은개미를 타고 측정된 최고 속도로 달립니다. 1초에 몸길이 108배라는 비율을 키 1.7 m 사람에게 적용하면 108 × 1.7 = 초속 184 m, 소리 속도의 절반을 조금 넘습니다.

둔덕과 굴 입구

정원 한가운데의 둔덕은 높이 4 cm, 너비 20 cm 쯤입니다. 내게는 키의 여덟 배인 언덕입니다. 일개미가 방을 파며 땅속에서 흙을 한 알씩 날라 올려 쌓았습니다. 꼭대기의 구멍이 입구입니다.

구멍으로 걸어 들어가면 바닥이 입구 굴로 기울어 내려갑니다. 거기서 굴이 여섯 방으로 갈라집니다. 땅속에 있는 동안 무대 구석의 지도는 개미굴 평면도로 바뀌고, 방을 누르면 그곳으로 갑니다. 내 등불이 벽을 비춥니다. 실제 개미굴은 깜깜합니다. 개미는 굴 안에서 촉감과 냄새로 길을 찾고, 땅속에 사는 많은 종은 눈이 작거나 아예 없습니다.

여왕방

가장 깊은 갈래 끝에 길이 9 mm 쯤인 검은정원개미 여왕이 알 더미 곁에 있습니다. 몇 해 전 여름 혼인 비행에서 짝짓기를 하고 정자를 저장한 뒤 지금까지 알을 낳고 있습니다. 일개미는 여왕을 먹이고 닦아 주며 알을 옮깁니다.

여왕은 매우 오래 삽니다. 1997년 로랑 켈러와 미셸 제누가 기록을 모았는데, 가장 긴 것은 실험실에서 기른 라시우스 니게르 여왕으로 28년 9개월을 살았습니다. 사회성 곤충의 여왕은 일개미보다 열 배쯤, 수컷보다 500배까지 오래 살 수 있습니다. 검은정원개미 일개미는 보통 한두 해를 삽니다.

애벌레·번데기 방

개미는 알, 애벌레, 번데기, 어른벌레의 네 단계를 거칩니다. 애벌레 방에서는 새끼를 나이대로 나눠 둡니다. 길이 0.5 mm 쯤인 알이 무더기로 있고, 둥글게 말린 하얀 애벌레가 더 넓게 둘러 있고, 황갈색 실 고치에 싸인 번데기가 한쪽에 쌓여 있습니다. 애벌레는 스스로 먹지 못해서 돌보는 일개미가 입에 먹이를 넣어 줍니다.

그 사이에 어울리지 않는 것이 하나 있습니다. 개미 애벌레보다 훨씬 큰 분홍빛 나비 애벌레입니다. 마쿨리네아 부전나비 애벌레는 제 새끼로 착각한 일개미에게 업혀 뿔개미 굴로 들어갑니다. 2009년 프란체스카 바르베로와 동료들은 뿔개미 여왕이 몸의 부분을 비벼 내는 소리를 녹음했고, 나비 애벌레도 비슷한 소리를 낸다는 것을 찾았습니다. 일개미는 애벌레를 여왕처럼 대해 먹이고, 굴이 흔들리면 먼저 구해 냅니다. 이 굴은 뿔개미가 아니라 검은정원개미의 굴이므로, 나비 애벌레는 다른 굴에서 온 손님입니다.

가까이에서 일개미 둘이 입을 맞대고 있습니다. 한 개미의 모이주머니에서 다른 개미에게 액체 먹이를 건네는 영양 교환입니다. 2016년 아드리아 르뵈프와 동료들은 이 액체에서 단백질, 작은 분자, 애벌레의 자람을 조절하는 데 쓰이는 유충 호르몬을 찾았습니다. 함께 나누는 먹이는 화학 신호를 함께 나누는 통로이기도 합니다.

버섯 농장

가장 큰 방은 잎꾼개미의 것입니다. 방 대부분을 회색 스펀지 같은 덩어리가 채우고 있습니다. 버섯 농장입니다. 잎꾼개미 일개미는 싱싱한 잎을 잘라 집으로 나르고, 씹어 반죽으로 만든 뒤 균을 심습니다. 균은 반죽 속으로 자라며 공길리디아라는 부푼 끝을 맺고, 이것이 개미와 애벌레의 먹이입니다. 개미는 잎을 직접 먹지 않습니다.

테드 슐츠와 숀 브래디의 2008년 연구에 따르면 개미가 균을 기른 지는 약 5,000만 년입니다. 잎꾼개미는 이런 농사꾼 가운데 가장 늦게 나타났고 가장 큽니다. 마이클 브랜스테터와 동료들의 2017년 연구는 균을 완전히 길들인 단계가 메마른 곳에서 일어났다고 봅니다. 그런 곳에서는 균이 개미의 밭을 벗어날 수 없었기 때문입니다.

밭에는 해충이 꼬입니다. 에스코봅시스라는 곰팡이가 균을 공격합니다. 1999년 캐머런 커리와 동료들은 잎꾼개미가 몸에 하얀 가루처럼 보이는 세균을 지니고 다니며, 이 세균이 에스코봅시스를 막는 항생 물질을 만든다는 것을 찾았습니다. 농장의 일개미 가운데 하나가 이 하얀 가루를 지니고 있습니다.

실제 잎꾼개미 굴은 거대합니다. 알데니세 모레이라와 동료들은 브라질에서 아타 라에비가타 굴 세 개에 시멘트를 부어 파냈습니다. 굴마다 방이 1,149~7,864개였고, 어떤 방은 깊이 7 m 에 있었으며, 방의 부피는 몇 센티리터부터 50리터쯤까지였고, 먹이를 나르는 굴은 둔덕에서 70 m 까지 뻗었습니다. 한 군집은 살면서 흙을 몇 톤씩 옮깁니다. 이 전시의 버섯 농장 방은 너비 24 cm 쯤입니다.

꿀단지 방

더 작은 방에서는 호주꿀단지개미 일개미가 천장에 거꾸로 매달려 있습니다. 몸의 뒷부분인 배가 꿀로 부풀어 호박색 공이 되었습니다. 이런 개미를 리플리트라고 부릅니다. 먹이를 찾는 일개미가 꿀과 단물을 날라 와 리플리트에게 먹이면, 리플리트의 모이주머니가 늘어나 배가 보통의 몇 배로 커집니다. 바깥에 먹이가 부족해지면 리플리트가 꿀을 되돌려 줍니다.

이런 꿀단지개미는 메마른 곳에 사는 여러 무리에서 따로 나타났습니다. 북아메리카 사막의 미르메코키스투스, 오스트레일리아의 캄포노투스 인플라투스가 그렇고, 오스트레일리아 원주민은 리플리트를 파내어 단 먹을거리로 먹습니다. 앤드루 동과 동료들의 2023년 연구는 캄포노투스 인플라투스의 꿀이 실험실에서 몇몇 세균과 곰팡이의 자람을 막는다는 것을 찾았습니다.

쓰레기방

가장 깊은 방에는 굴의 쓰레기가 있습니다. 다 쓴 균, 잎 부스러기, 죽은 개미입니다. 잎꾼개미는 쓰레기를 버섯 농장에서 멀리 둡니다. 브라질에서 파낸 굴에서도 쓰레기방은 버섯 방과 떨어져 둔덕의 다른 쪽 아래에 있었습니다.

개미는 동료가 죽은 것을 어떻게 알까요? 가만히 누워 있는 것을 보고 아는 것이 아닙니다. 냄새로 압니다. 1958년 실험에서 에드워드 윌슨과 동료들은 썩는 몸에 쌓이는 지방산인 올레산을 산 개미에게 발랐습니다. 동료들은 그 개미를 쓰레기 더미로 옮겼고, 산 개미가 걸어 돌아오면 또다시 내다 버렸습니다. 한참 뒤인 2009년 최동환과 동료들은 살아 있는 아르헨티나개미의 몸에 동료가 자신을 내다 버리지 못하게 하는 화학 물질이 있고, 이 물질이 죽은 뒤 빨리 사라진다는 것을 보였습니다. 죽은 개미는 「살아 있음」의 냄새가 사라질 때 옮겨집니다.

군대개미와 살아 있는 건축

열대림 구역에서는 에시톤 부르켈리 군대개미의 행렬이 낙엽 바닥을 돌고 있습니다. 이 종의 군집은 10만~200만 마리이고, 땅을 파 둥지를 짓지 않습니다. 며칠마다 군집 전체가 옮겨 가고, 그 사이에는 일개미가 다리를 서로 걸어 만든 살아 있는 덩어리, 비부악으로 매달려 지냅니다. 그 안에 여왕과 애벌레가 있습니다. 이 구역의 통나무 아래에도 하나가 매달려 있습니다.

군대개미는 다른 방법으로도 몸으로 짓습니다. 행렬이 틈을 만나면 일개미가 서로 붙잡아 다리를 놓습니다. 2015년 크리스 리드와 동료들은 이 다리가 틈의 좁은 쪽으로 옮겨 가고, 다리에 붙잡힌 일개미의 손해가 지름길의 이득보다 커지면 더 자라지 않는다는 것을 보였습니다. 이 구역의 두 잔가지 사이에 놓인 작은 다리가 숨은 볼거리입니다.

아프리카의 도릴루스 속 운전사개미는 여왕 하나가 이끄는 곤충 군집 가운데 가장 큽니다. 추정은 다릅니다. 다니엘 크로나워의 2009년 총설은 최대 1,000만 마리를, 그레이엄 보즈웰과 동료들의 2001년 연구는 2,000만 마리를 듭니다. 여왕은 아마 어떤 곤충보다 알을 많이 낳을 것입니다.

숲 바닥의 사냥꾼들

낙엽 바닥에는 다른 사냥꾼도 여럿 삽니다. 총알개미 파라포네라 클라바타는 길이 2.5 cm 쯤이고, 침은 곤충 가운데 가장 아프다고 합니다. 주된 독인 포네라톡신은 신경이 신호를 보낼 때 쓰는 나트륨 통로에 작용합니다.

덫턱개미는 긴 턱을 활짝 벌려 걸쇠로 걸어 둡니다. 감각털을 건드리면 걸쇠가 풀리는데, 2006년 실라 파텍과 동료들은 이 턱이 초속 35~64 m 로 닫히는 것을 측정했습니다. 땅을 향해 턱을 닫으면 반동으로 몸이 공중으로 튀어 올라 달아날 수 있습니다.

기록은 드라큘라개미 미스트리움 카밀라에가 가졌습니다. 턱끝을 맞대고 누르다가 한쪽이 다른 쪽 위로 미끄러지게 해, 손가락을 튕기듯 닫습니다. 2018년 프레드릭 라라비와 동료들은 턱끝이 초속 90 m 까지 움직이는 것을 촬영했습니다. 측정된 동물 움직임 가운데 가장 빠릅니다.

다른 개미로는 길이 3 cm 쯤으로 가장 큰 개미 가운데 하나이며 여왕 없이 짝짓기한 일개미가 알을 낳는 디노포네라, 줄지어 흰개미를 사냥하고 다친 동료를 업어 오는 마타벨레개미, 눈이 큰 뜀개미 기간티옵스, 눈으로 사냥하는 오스트레일리아 불독개미 미르메키아, 군집 전체가 바위 틈 하나에 들어가는 작은 바위틈개미 템노토락스가 있습니다.

바위틈개미는 가르치는 개미로 유명합니다. 2006년 나이절 프랭크스와 톰 리처드슨은 먹이터로 가는 길을 아는 일개미가 동료를 짝지어 이끌고(탠덤 런), 뒤따르는 개미가 처지면 속도를 늦추고 따라오면 다시 간다는 것을 보였습니다. 이끄는 개미는 시간을 손해 보고, 따르는 개미는 길을 더 빨리 익힙니다. 사람 말고 다른 동물에서 가르치기를 처음 엄밀하게 보인 연구입니다.

덤불 위로

이동 방법을 날기로 바꾸면 혼인 비행을 하는 여왕개미처럼 날아다닙니다. 남동쪽 구역의 덤불에는 이 전시에서 가장 별난 개미 셋이 삽니다.

베짜기개미는 살아 있는 잎으로 둥지를 짓습니다. 일개미들이 사슬처럼 이어 두 잎의 가장자리를 끌어당기면, 다른 일개미가 애벌레를 물고 이음매를 따라 앞뒤로 움직입니다. 애벌레가 뽑는 실이 잎을 붙입니다. 1980년 에드워드 윌슨과 베르트 횔도블러가 애벌레의 몫을 밝혔습니다. 베짜기개미는 발바닥의 끈끈한 패드로 매끄러운 잎 위를 달립니다. 2015년 토마스 엔들라인과 발터 페데를레가 이 패드를 연구했습니다.

활공개미는 열대림 나무 꼭대기에 삽니다. 2005년 스티븐 야노비악, 로버트 더들리, 마이클 카스파리는 케팔로테스 아트라투스 일개미를 나무에서 떨어뜨렸고, 개미가 공중에서 몸을 돌려 배부터 줄기 쪽으로 미끄러지듯 돌아오며 대부분 같은 나무에 내려앉는다는 것을 찾았습니다. 덤불에서도 몇 초마다 활공개미 하나가 떨어졌다가 방향을 잡아 돌아옵니다.

보르네오의 폭발개미는 더 기이한 방법으로 나무를 지킵니다. 공격받은 작은 일개미가 몸을 조여 배를 터뜨리고 끈적한 노란 독을 적에게 뿌립니다. 그 일개미는 죽습니다. 2018년 알리체 라치니와 동료들이 콜로봅시스 엑스플로덴스라는 종으로 기재했습니다.

줄기 높은 곳의 호박 방울에는 개미 한 마리가 갇혀 있습니다. 개미는 보기보다 오래되었습니다. 코리 모로와 동료들의 2006년 연구는 유전자와 화석으로 개미의 기원을 1억 4,000만~1억 6,800만 년 전으로 추정했습니다. 호박 속 개미는 개미가 공룡과 함께 살았음을 보여 줍니다.

개미는 몇 마리일까

2022년 패트릭 슐타이스와 동료들은 개미가 사는 모든 대륙에서 나온 연구 489편의 조사 값을 모았습니다. 그리고 지구에 한때 살아 있는 개미를 약 2경 마리(2 × 10¹⁶ 마리)로 추정했습니다. 지구의 사람 한 명당 250만 마리쯤입니다.

개미 전체의 생물량은 마른 탄소로 약 1,200만 톤으로 추정했습니다. 야생 새와 야생 포유류를 모두 합친 것보다 많지만, 사람의 생물량의 5분의 1쯤입니다. 사람의 생물량은 이논 바온, 롭 필립스, 론 밀로의 2018년 연구가 탄소로 약 6,000만 톤으로 계산했습니다. 「세상 개미의 무게는 세상 사람의 무게와 같다」는 자주 인용되는 말은 예전의 어림 계산에서 나왔습니다. 새 추정은 이만큼 많은 현장 자료에 바탕을 둔 첫 추정이고, 연구진은 자료가 없는 서식지가 있어 이 값이 보수적이라고 밝힙니다.

둔덕 근처의 저울이 이 결과를 보여 줍니다. 한쪽 접시는 개미, 다른 쪽은 사람이고, 사람 쪽이 아래로 내려가 있습니다. 과제 「저울에 올린 개미」가 이 질문을 합니다.

초군집

대부분의 개미 군집은 이웃과 싸웁니다. 남아메리카에서 세계로 퍼진 아르헨티나개미는 새로 자리 잡은 곳에서 별난 일을 합니다. 2002년 타티아나 지로와 동료들은 남유럽의 지중해와 대서양 해안을 따라 아르헨티나개미를 시험했고, 약 6,000 km 떨어진 둥지의 개미끼리도 싸우지 않는다는 것을 찾았습니다. 이를 초군집이라고 불렀습니다. 잔디 구역의 아르헨티나개미는 시작도 끝도 없는 길을 돕니다.

모형과 실제의 차이

한곳에서 더 많은 것을 보여 주려고 몇 가지를 단순하게 하거나 다시 배치했습니다.

• 정원 하나에 여러 곳. 개미는 유럽, 아시아, 아메리카, 아프리카, 오스트레일리아에서 왔습니다. 실제 정원에는 그 지역의 몇 종이 삽니다. 도감 카드마다 그 개미가 사는 곳을 적었습니다.
• 굴 하나에 여러 종. 개미굴은 한 종의 한 군집의 것입니다. 이곳에서는 검은정원개미의 여왕방, 호주꿀단지개미의 꿀단지 방, 잎꾼개미의 버섯 농장이 한 굴로 이어져 있습니다.
• 넓은 굴. 키 5 mm 인 방문객이 지나가도록 굴의 폭을 15 mm 로 했습니다. 작은 개미의 실제 굴은 폭이 몇 밀리미터뿐입니다.
• 개미의 크기와 속도. 일개미 길이는 범위로 적었고 많은 값이 대략입니다. 도감에 표시했습니다. 측정값인 속도는 사하라은개미뿐이고, 다른 개미는 1초에 몸길이의 몇 배를 걷는 모형 값으로 움직입니다.
• 개미의 몸. 개미는 종의 색을 입힌 매끈한 관과 타원체로 만들었습니다. 털, 몸 표면의 무늬, 정확한 비율은 단순하게 했습니다. 다리와 더듬이는 그래픽 카드가 그리는 세 발 걸음으로 움직입니다.
• 굴 속의 빛. 볼 수 있도록 등불로 굴을 비춥니다. 실제 굴은 깜깜합니다.
• 냄새. 페로몬 길은 보이지 않습니다. 냄새 보기는 이를 색 점으로 그립니다.
• 시간. 개미는 실제 시간으로 걷고, 나는 내 크기에 맞는 속도로 움직입니다. 정원에는 계절이 없습니다.

돌아다니는 법

WASD 나 화살표 키로 걷고 끌어서 둘러봅니다. 휴대폰에서는 왼손 엄지로 걷고 화면 오른쪽을 끌어 둘러봅니다. 땅을 누르면 그곳으로 걸어갑니다. 무언가에 부딪히면 짧은 안내가 나옵니다.

이동 방법은 네 가지로, 키보드의 1~4번입니다. 걷기는 내 크기에 맞는 걸음입니다. 달리기는 네 배쯤 빠릅니다. 개미 타기는 사하라은개미를 타고 초속 855 mm 로 달리는 것으로, 4 cm 이하일 때만 됩니다. 날기는 날개 달린 여왕처럼 잔디 위로 떠오르며, 땅속에서는 날 수 없습니다.

왼쪽 위 지도는 위에서 본 정원과 길, 장면을 보여 줍니다. 아무 곳이나 누르면 그곳으로 갑니다. 땅속에서는 개미굴 평면도가 됩니다. 도감 버튼은 도감을, 찾기는 숨은 카드 목록을, 과제는 질문 목록을 엽니다. 사진은 판을 숨겨 구도를 잡고 이미지를 저장하게 합니다. 소리를 켜면 바람, 가까운 개미 발소리, 빗소리가 납니다. 키: G 도감, M 지도, T 과제, F 찾기, P 사진, Z 작게, X 크게.

안내 순서

판의 안내는 19단계입니다. 줄어들기로 시작해 이슬방울, 모래알, 진딧물 목장, 갈라지는 냄새 길을 지나 일하는 잎꾼개미와 둔덕으로 갑니다. 땅속으로 내려가 여왕, 애벌레·번데기 방, 버섯 농장, 꿀단지 방, 쓰레기방을 봅니다. 다시 땅 위로 올라와 군대개미와 비부악을 보고, 베짜기개미에게 날아오르고, 은개미와 함께 달리고, 불개미 뗏목을 본 뒤, 원래 크기로 돌아와 투명하게 한 땅 아래로 개미굴 전체를 보며 끝납니다.

과제와 숨은 볼거리

과제 11개는 정원, 개미굴, 도감에 답이 있는 질문을 합니다. 답 버튼이 있는 것도 있고, 어딘가에 가야 풀리는 것도 있습니다. 여왕에게 내려가기, 꿀단지 방에 들어가기, 과자 부스러기에서 굴까지 냄새 길 따라가기, 해가 이슬을 말리기 전에 5 mm 로 큰 이슬방울 곁에 서기입니다. 푼 과제에는 별표가 붙고 브라우저에 저장됩니다.

숨은 카드 24장이 정원과 개미굴에 흩어져 있습니다. 가까이 가서 그쪽을 바라보면 카드가 열리는데, 개미 크기일 때만 열립니다. 그 가운데 8장은 반전 카드입니다. 「잎꾼개미는 잎을 먹는다」나 「개미 무게는 사람 무게와 같다」처럼 흔한 생각에서 시작해 연구가 실제로 찾은 것을 보여 줍니다. 카드마다 출처가 걸려 있습니다.