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초파리는 어떻게 1초에 200번이나 날갯짓을 할 수 있을까. 또 파리지옥은 동물과 같은 근육도 없는데 어떻게 0.1초 만에 파리를 잡아 가둘 수 있을까. 사람은 도저히 흉내낼 수 없는 이들 동식물의 초고속 동작에 대한 의문이 최근 과학자들에 의해 규명됐다.

미 일리노이 공대 기술연구소의 톰 어빙 교수 연구팀은 최근 초파리가 비상(飛翔) 근육의 수축과 이완 동작을 놀랄 정도로 빨리 반복함으로써 초당 200번의 날갯짓이 가능하다는 사실을 확인했다고 MSNBC 인터넷판이 27일 보도했다.

연구팀은 일반 가속기보다 수백만 배나 강력한 X선을 방출하는 아르곤 국립연구소의 가속기를 이용, 0.3밀리 세컨드(1만분의 3초)란 아주 짧은 시간 동안 초파리의 날개에 X선을 쏘아 초파리의 근육 분자구조를 포착했다.

연구결과 초파리는 한쪽 근육이 수축하면 반대쪽 근육이 이완되는 가슴 부위의 비상근육으로 날갯짓을 한다. 날갯짓은 뇌로부터 근육으로 전달되는 신경의 자극 없이 자동으로 이뤄지기 때문에 다른 곤충들보다 훨씬 빠른 반복 동작이 가능하다.

식충식물인 파리지옥의 곤충 포획 동작도 과학자들의 오랜 의문이었다. 파리지옥이 눈 깜박 할 새인 100밀리 세컨드(0.1초) 만에 조개 껍데기 같은 잎사귀를 오므려 파리를 가둘 수 있는 것은 ‘장력(張力)’ 때문으로 밝혀졌다.

미 하버드대학의 인도 출신 학자인 라크쉬미나라야난 마하데반 교수는 과학저널 ‘네이처’지에 이 원리를 테니스 공으로 설명했다. 파리지옥의 잎은 절반을 자른 테니스 공을 뒤집어놓은 것처럼 볼록한 상태로 있다가 파리가 앉으면 오목한 상태로 돌변한다는 것이다. 마치 고무가 튀어오르는 듯한 이 탄력은 잎사귀의 ‘장력’ 때문에 가능하다.

여시동기자/조선