초파리도 회전목마 타고 '놀 줄' 안다

영국 퀸메리대

움직이는 회전목마에 올라탄 초파리들. 볼프 휘테로스 교수 제공

초파리도 회전목마 놀이기구를 즐긴다는 연구 결과가 나왔다. 빙빙 도는 놀이기구에 의도적으로 탑승하는 모습이 관찰됐다. 과학자들은 초파리의 이러한 행동 양상에 대해 무척추동물에서 처음으로 관찰된 '놀이 운동'이라고 표현했다.

16일 과학계에 따르면 볼프 휘테로스 독일 라이프치히대 수석연구원 연구팀은 초파리들이 특별한 이유 없이 반복적으로 회전형 놀이기구에 탑승하는 습성을 발견한 연구 결과를 이달 초 과학논문사전공개 사이트 '바이오아카이브'에 공개했다.

초파리의 새로운 행동양상을 확인한 이 논문은 아직 동료검토(피어리뷰)를 거치지 않았지만 많은 과학자들의 관심을 받고 있다. 사마디 갈파야지 영국 퀸메리대 교수는 이번 연구에 대해 "초파리의 행동이 다른 동물들에게서 나타나는 '놀이행위'의 기준을 모두 충족시키는 것을 보여줬다"고 말했다. 세르지오 펠리스 캐나다 레스브리지대 교수는 "무척추 동물이 놀이를 즐기는 사례가 추가됐다"며 "특히 '운동 놀이'라고 불리는 행동 유형의 첫번째 사례가 될 것"이라고 설명했다.

운동 놀이란 달리기나 점프와 같이 동물이 몸의 움직임을 활용해 놀이를 즐기는 것을 의미한다. 앞서 사회적 놀이를 즐긴다고 알려진 말벌이나 거미가 물건을 갖고 노는 모습이 관찰됐다.

연구팀은 이번 연구에서 초파리들도 자발적으로 몸의 움직임을 즐기는 것을 확인했다고 설명했다. 스트레스를 받지 않은 환경에서 사육된 초파리 100여마리를 대상으로 실험을 실시했다. 초파리를 위해 제작된 '초소형 회전목마'를 초파리 우리에 넣고 관찰했다. 4주에 걸쳐 이뤄진 실험 결과 초파리들은 회전목마가 멈춰있을 때보다 작동할 때 이 기구 위에서 더 오랜 시간 머무는 모습을 보였다. 

이어진 실험에선 회전목마 2개를 설치했다. 두 회전목마는 5분씩 번갈아가며 회전했다. 연구팀은 만약 초파리가 회전목마를 자발적으로 즐긴다면 움직이는 기구로 옮겨갈 것이란 가설을 세웠다. 또 회전목마가 회전을 멈출 때까지 머무를 것이라고 추측했다.

두 실험을 분석한 결과 초파리의 관심영역(ROI)은 회전하는 목마에 집중됐다. 실험에 사용된 초파리 중 33마리가 움직이는 목마가 정지할 때까지 기구에서 머무르는 행동을 보여줬다.

연구팀은 초파리가 놀이운동을 통해 생존에 필요한 신체기능을 활성화할 수 있다고 설명했다. 자신의 몸이 회전한다는 예측이 반복적으로 들어맞으면서, 인식 기능을 개선하는 효과를 거둘 수 있다는 것이다. 다만 초파리가 회전목마를 즐기는 듯한 행동을 하는 동기에 대해선 여전히 명확하지 않다고 덧붙였다. 

[박정연 기자 hesse@donga.com]