벼룩점프의 비밀

벼룩 점프의 비밀, 44년 만에 풀렸다

 

자신의 몸길이보다 수십~수백 배 거리를 가볍게 도약하는 벼룩. 자연계 최고의 높이뛰기 선수인 벼룩의 점프 노하우는 그동안 과학계의 미스터리였다. 그 미스터리를 초고속 영상 촬영과 수학 모델이 풀었다.

 

영국 케임브리지대학 동물학과 말콤 버로우 교수와 그래고리 서튼 박사팀은 벼룩이 발가락으로 바닥을 박차고 뛰어올라 공중에서 노를 젓듯 발가락을 움직이는 방법으로 높이, 그리고 멀리 점프한다는 사실을 알아냈다고 21일 밝혔다.

 

벼룩은 몸길이가 2~4㎜밖에 되지 않지만 높이로는 최고 18㎝, 너비로는 33㎝까지 뛰는 자연계 최고의 도약선수다. 보통 점프할 때의 속도는 초속 1.9m 정도. 벼룩의 크기에 비해 이 속도는 매우 빠른 것이어서 과학자들은 그동안 벼룩의 점프 방법을 제대로 알아채지 못했다. 다만 지난 1967년 과학자 헨리 베넷 클락이 벼룩이 점프를 위해 레실린이라는 단백질에 에너지를 저장한다는 사실을 발표한 것 정도가 기존에 알려진 과학적인 연구였다.

 

말콤 교수팀은 벼룩이 어두운 곳에서는 가만히 있고 빛을 비출 때만 점프를 한다는 점에 착안, 정지해 있는 벼룩에게 아주 적은 양의 빛만 쪼이며 카메라의 초점을 맞춘 다음 강한 빛을 비춰 점프를 유도하고 이를 촬영하는 방식으로 벼룩의 점프 과정을 기록했다. 실험에는 10마리의 벼룩이 쓰였고 총 51번의 점프가 이뤄졌다.

 

영상을 분석한 결과 연구진은 벼룩이 무릎을 사용하지 않고 발가락만을 이용해 공중으로 날아올라 가속을 할 수 있다는 사실을 확인했다. 그동안에는 벼룩이 발가락과 무릎을 모두 사용하는 것으로 알려졌지만 실제로는 발가락이 주된 역할을 한다는 것이 드러난 것이다. 연구진은 이어 전자현미경을 이용해 벼룩의 다리를 관찰, 발가락은 갈고리 모양이지만 무릎은 점프에 별 도움이 안 되는 매끈한 모양임도 알아냈다.