매미ㆍ개구리 동시다발 울음 원리 밝혀냈다

매미나 개구리 등이 동시다발로 함께 우는 원리를 국내 연구진이 처음 규명했다.

KAIST(총장 서남표) 바이오 및 뇌공학과 조광현 교수 연구팀은 대규모 가상세포 실험을 통해 생명체의 다양한 주기적 진동 신호들이 동기화하는 보편적인 원리를 규명했다고 3일 밝혔다.

조 교수팀은 수백가지의 자연계 진동신호(소리나 빛, 분자의 농도변화 등)의 파형을 전기회로도 처럼 분석하고, 공동구조를 찾아 수학모형을 만들어 냈다. 또 이를 기반으로 컴퓨터를 이용한 시뮬레이션을 통해 모델화했다.

이 결과 매미 수십마리가 마치 한마리가 크게 우는 듯 합창을 하고, 반딧불 수백마리가 동시에 불을 켰다 껐다 하는 원리가 개체간 상호 작용에 의한 것이라는 것을 규명했다.

연구진은 이번에 규명한 원리가 생체내 주기적 진동신호의 동기화가 교란될 때 발생하는 뇌질환 등 여러 질병의 원인을 새롭게 조명하는 계기를 마련할 것으로 기대했다.

조 교수는 “생명체는 복잡하게 얽혀있는 것으로 보이는 네트워크 속에 이와 같이 정교한 진화적 설계원리를 간직하고 있었다”며 “이러한 규칙들은 임의로 수많은 디지털 진동자를 만들어 인공진화를 통해 신호의 동기화 현상을 관측하였을 때에도 마찬가지로 성립된다는 흥미로운 사실을 확인했다”고 말했다.

이 연구는 교육과학기술부가 지원하는 한국연구재단 연구사업의 일환으로 수행되었으며, 연구결과는 세포생물학 분야 권위지인 세포과학저널 지난 달 26일자 온라인판에 게재됐다.

대전=박희범기자 hbpark@etnews.co.kr