인도 점프 개미(Harpegnathos saltator) 여왕은 같은 암컷인 일개미보다 5배 이상 오래 산다. 하지만 대가가 있다. 여왕이 되려면 뇌를 4분의 1까지 줄여야 한다.
미국 케네소 주립대의 클린트 페닉 교수 연구진은 지난 14일 국제 학술지 ‘영국 왕립학회보 B’에 인도 점프 개미가 여왕개미가 되기 위한 경쟁 과정에서 뇌 크기를 20~25% 줄인다고 밝혔다.
인도 점프 개미는 이름 그대로 도약의 선수이다. 높이뛰기는 2㎝, 멀리뛰기는 10㎝까지 뛰어 자신보다 두 배나 큰 먹이를 쓰러뜨린다. 페닉 교수는 여기에 뇌 크기 조절이라는 능력까지 추가했다. 꿀벌도 뇌 크기를 늘릴 수 있지만, 뇌 크기를 줄였다가 다시 늘리는 능력은 인도 점프 개미에게서만 확인됐다.
인도 점프 개미 집단은 다른 개미처럼 여왕개미와 일개미, 수개미로 구성된다. 일개미도 암컷이지만 여왕개미만 알을 낳는다. 다른 개미와 차이는 여왕개미가 날 때부터 정해지는 게 아니라 경쟁을 통해 선발된다는 점이다.
여왕개미가 죽으면 집단의 70%를 차지하는 일개미들이 40일까지 서로 더듬이를 맞대며 치열하게 경쟁한다. 100마리 정도로 구성된 집단에서 5~10마리가 최종적으로 임시 여왕으로 뽑혀 형제인 수컷과 짝짓기를 해서 알을 낳기 시작한다. 날개를 가진 진짜 여왕개미는 나중에 자라나 굴 밖으로 나가 다른 집단의 수컷과 짝짓기를 한다. 이 여왕개미가 죽으면 다시 일개미들의 여왕 쟁탈 경쟁이 반복된다.
임시 여왕개미들은 일개미와 크기가 같다. 하지만 내부가 달라진다. 난소가 5배로 커져 배 속을 가득 채우는 반면 뇌는 줄어든다. 뇌로 가는 에너지를 난소로 돌리는 셈이다. 특히 시각과 인지 중추가 줄어든다. 페닉 교수는 “어두운 굴에서 일개미의 돌봄을 받기 때문에 시각이나 인지 능력이 필요 없다”고 설명했다.
연구진은 임시 여왕개미 중 일부를 집단에서 분리해 키웠다. 이 개미들은 하루 이틀 만에 알 낳기를 중단하고 수주 안에 다시 예전의 일개미로 돌아왔다. 6~8주 후 해부해보니 뇌와 장기 비율이 일반 일개미와 같았다. 연구진은 인도 점프 개미는 집단을 유지하기 위해 여왕개미 경쟁에서 떨어진 일개미도 예전 역할로 돌아갈 수 있도록 진화했다고 추정했다.