곤충 빠른 날갯짓 비결 단백질 수축·확장 운동

눈에 보이지 않을 만큼 매우 빠른 곤충의 날갯짓은 날개 근육의 단백질이 스프링처럼 고속의 수축·확장운동을 하기 때문에 가능한 것으로 엑스선 촬영 결과 나타났다.

미국 일리노이기술연구소 토머스 어빙 박사 연구팀은 상자 안에 초파리를 줄에 매달아 허공에서 정지비행을 하게 한 다음, 초파리 날개 근육에 엑스선을 쏘아 날개 근육 단백질의 움직임을 정지화면으로 고속촬영해 이런 사실을 밝혀냈다.

연구팀은 저명 과학저널 〈네이처〉 최신호에 낸 논문에서 “날개 근육에 있는 두 종류의 단백질이 스프링처럼 서로 번갈아 오므리고 뻗는 운동을 고속으로 하며 날갯짓을 한다”며 “이런 수축·확장은 매우 빠르게 일어나기 때문에 신경 신호로 제어되지 않고 근육 자체에 저장된 에너지에 의해 일어난다”고 밝혔다. 한 층의 단백질 근육이 수축하면 다른 것이 자동으로 확장했다가 곧바로 수축되어 다른 것을 확장하는 식이다. 연구팀은 엑스선이 날개 단백질에 부딛혀 꺾이는 회절 현상을 이용해 이런 데이터를 얻었다.

오철우 기자