3억 8천만 년 전부터 존재해 온 거미, 최근 들어 새롭게 조명받고 있어

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“엄마, 거미는 끈적끈적한 거미줄에 걸린 먹이를 잡아먹는데, 왜 거미는 거미줄에 안걸려요?” 

 

아이들을 키우다보면, 평소에 당연하다고 생각하던 것들에 대한 질문을 받고서, 당황스러울 때가 많이 있습니다. 흥미롭게도 이 질문에 처음으로 답을 한 사람은 바로 곤충의 아버지라고 불리는 장 앙리 파브르(Jean-Henri Fabre, 1823-1915)입니다.

 

그는 1913년에 출간한 ‘거미의 삶(The life of spider)’라는 책에서 거미가 거미줄에 붙지 않는 이유는 입에 있는 분비샘에서 나오는 기름을 끊임없이 다리에 묻히고, 이 기름이 다리가 거미줄에 붙는 것을 방지한다고 설명했습니다.

 

비록 현재 알려진 바에 따르면 이는 잘못된 설명이기는 하지만, 작은 거미의 움직임을 오랜 기간 관찰한 결과에 의해서 도출해낸 최초의 과학적 주장이라고 할 수 있습니다.

 

거미는 지구상의 거의 모든 곳에 살고 있으며, 약 3억 8천만년전부터 존재해온 오래된 절지 동물입니다. 또한 무려 4만 여종이나 되는 다양성을 갖고 있습니다.

 

일반 영장류를 다 합쳐서 약 400여 종, 또 인류가 지구상에 존재한 것은 약 7백만년 정도밖에 되지 않은 것과 비교해 보면, 거미가 얼마나 오랜기간 존재해 왔고, 또 그 다양성이 다른 동물들에 비해 대단한 것인지 알 수 있습니다.

 

거미 화석을 토대로 얻은 결론에 의하면 3억 8천만 년 전의 원시 거미도 지금의 거미와 같이 거미줄을 만들었던 것으로 확인됩니다. 다른 점이 있다면, 원시 거미는 한 종류의 거미줄을 만들었던 것에 비해 지금의 거미는 하나의 거미가 약 7~8 종류의 다른 거미줄을 만들어 낸다는 것입니다.

 

거미줄은 단지 먹이를 잡기 위한 목적만으로 사용되는 것은 아닙니다. 거미줄은 거미의 이동수단이면서, 알을 보관하는 곳이며, 천적으로부터 자신을 보호하는 방어의 목적도 수행하는 다목적 도구입니다.

 

이렇게 다양한 목적을 수행하기 위해서, 거미는 각각의 목적에 맞게 변형된 거미줄을 만들어 내는데, 예를 들면 이동을 목적으로 만들어진 거미줄은 끈적끈적한 점액이 없습니다.

 

일반적인 거미줄의 모양을 봤을 때, 한 중심으로부터 방사형으로 뻗은 몇가닥의 직선 거미줄들에 수많은 원형을 점점 크게 둘러 쳐 사다리처럼 만들어 놓은 구조들인데, 이때 직선으로 뻗어있는 거미줄이 바로 이동을 위한 거미줄로서 끈적끈적한 점성이 없는 것으로 알려져 있습니다.

 

거미가 거미줄에 달라 붙지 않는 이유에 대해서 1990년대의 한 연구진은 이동을 위한 줄과 점액이 있는 줄의 차이에 주목했었습니다.

 

그들은 거미는 이동시에 이렇게 이동선으로 만들어진 거미줄만을 밟고 다니기 때문에 거미줄에 붙지 않을 수 있다는 주장을 했습니다.

 

하지만, 이 후에 코스타리카에 위치한 스미소니언 열대 연구소(Smithsonian Tropical Research Institute)의 과학자들이 관찰한 결과 거미가 일반적으로는 이동선을 밟고 다니지만, 거미줄을 만드는 동안이나, 포획된 먹이를 잡을 때는 점액이 있는 끈적끈적한 거미줄도 1천 번 이상 밟고 다니는 것을 확인함으로써 이 역시 잘못된 주장이라는 것이 밝혀졌습니다.

 

현재까지 밝혀진 바에 따른 가장 근거있는 주장은 거미의 다리에 나있는 강한 털에서 그 이유를 찾고 있습니다.

 

거미 다리에는 매우 짧지만 가시와 같이 강한 털이 빽빽하게 나있는데, 이 털이 점액과의 접촉부위를 최소화함으로써 점액에 붙지 않을 수 있다는 설명이 현재로서는 가장 신빙성있는 설명이라고 받아들여지고 있습니다.

 

이 뿐만 아니라, 거미의 특이한 걸음걸이 자체가 털에 붙은 점액들이 떨어져나가기 쉽게 만들고, 몸통에는 점액에 붙지 않는 특수한 화학물질 층을 지니고 있는 것으로 알려져 있습니다.

 

거미줄은 거미의 몸통내부에서 만들어진 단백질 덩어리가 몸통 끝부분에 있는 방적돌기를 통해 나오는 섬유조직입니다.

 

거미의 몸통에는 7-10개정도의 실을 생산하는 실샘이 있고, 각각의 실샘에서 분비된 얇은 거미줄은 항문근처의 방적돌기로 나와서 얽혀짐으로써 지푸라기를 꼬아서 튼튼한 동아줄을 만들어 내듯이 신축성이 좋으면서 매우 강한 거미줄을 만들어내는 것입니다.

 

이렇게 만들어진 거미줄은 강철보다 12배에서 20배 이상 강합니다. 동시에 단백질로 이루어져 있기 때문에 인체에 해롭지 않아 의학과 공학 등 여러분야에서 매우 유용한 신소재로 각광받고 있습니다.

 

무엇보다 인체에 해롭지 않기 때문에 이 거미줄은 인공 근섬유를 만들기 위한 가장 좋은 소재로 꼽히고 있으며, 많은 연구기관에서 거미줄을 이용한 인공 근육을 제작하는 연구를 하고 있습니다.

 

또한 거미줄은 그 강성을 이용해서 차세대 방탄조끼의 만드는데 사용하려고 한다는 것은 이미 많이 알려진 사실이기도 합니다.

 

재미있는 것은 이렇게 거미줄이 좋은 섬유 원료임에도 불구하고, 그동안 거미줄이 누에에서 나오는 실크와 같이 사용되지 못한 이유는 거미는 서로 잡아먹는 특성때문에 양식이 불가능하다는 것입니다.

 

양식이 불가능하기 때문에 거미줄의 대량생산이 불가능했던 것이지요. 하지만, 2000년대 초부터 거미줄을 이루고 있는 단백질의 유전자적 구조가 밝혀지면서, 거미를 양식하는 대신 거미줄의 유전자를 누에에 넣어 거미줄과 같이 강성이 있는 실크를 만든다거나 담배나 감자같은 식물에 유전자를 접목하여 식물로부터 섬유질을 추출하고 있습니다.

 

또 유전자 조작을 통해 다른 생물로부터 거미줄, 또는 거미줄의 특성을 갖는 다른 섬유를 얻어내는 방법이 활발히 연구되고 있습니다.

 

일상 생활에서 자주 볼 수 있는 거미줄. 대부분 무심코 지나치게 되고, 혹시 몸에 걸리기라도 하면 괜한 짜증을 내며 털어버리게 되는 별 의미없게 여기곤 했습니다.

 

그러나 중요해 보이지도 않는 하찮은 거미줄. 이 거미줄이 바로 현재까지 인간이 알고 있는 모든 섬유질 중에서 가장 강성이 강하면서 동시에 신축성이 뛰어난 최고의 섬유였던 것입니다.

 

석준영 (비센 학원장)