작은 갈대뱀은 기어갈 때보다 네 배 빠르게 구른다

동남아시아의 작은 난쟁이 갈대뱀은 위험을 피하기 위해 땅 위를 구를 수 있으며, 평소 기어갈 때보다 약 네 배 빠른 속도에 이르고, 그러면서도 머리를 안정적으로 유지한다. 연구진은 이 메커니즘을 《커런트 바이올로지》(Current Biology)에 설명했다.

구르기가 동물에게 어려운 이유

바퀴는 고정된 차축을 중심으로 돌면서 싣고 있는 것을 흔들지 않는다. 동물에게는 그런 장치가 없다. 몸 전체가 회전하면 머리와 감각 기관도 함께 돌아 균형을 잡고 방향을 조절하기 어려워지며, 속도가 빨라질수록 문제는 커진다. 슈도라브디온(Pseudorabdion)속의 뱀은 포식자를 피하려고 의도적으로 구르는 것으로 알려진 몇 안 되는 동물에 속한다. 이 행동은 야외 도감에 실려 있고 야외에서 한 차례 기록된 적이 있지만, 그 바탕에 있는 움직임은 이해되지 못했다.

촬영으로 드러난 것

연구진은 난쟁이 갈대뱀을 여러 각도에서 촬영하고 몸의 각 부분이 어떻게 움직이는지 분석했다. 구르는 동안의 최대 전진 속도는 초속 1.72~3.69미터였으며, 이는 익숙한 좌우 기어가기인 측면 파동 운동에서의 최고 속도의 약 네 배이다. 뱀들은 폭이 겨우 20센티미터인 좁은 경주로를 따라갈 수 있었으므로, 구르기는 통제되지 않는 굴러떨어짐이 아니다.

뱀은 한쪽 옆면으로 구르는 동작과 굽은 몸의 한 구간을 머리 옆으로 아래로 휘두르는 동작을 번갈아 한다. 저자들은 이 휘두름을 ‘스트로크’(stroke)라고 부른다. 주기가 이어질 때마다 땅에 닿는 옆면이 바뀌고 스트로크의 방향도 왼쪽에서 오른쪽, 또는 오른쪽에서 왼쪽으로 바뀐다. 이렇게 타이밍이 맞춰진 패턴이 반복되면 연속적인 구르기가 만들어진다.

안정된 머리

몸의 뒤쪽 부분이 빠르게 회전하는 동안에도 머리는 비교적 안정적으로 유지되고, 앞을 향하며, 거의 일정한 높이를 유지한다. 더 빠른 속도에서는 뱀이 머리를 들고 상하 움직임을 최소화하는 경향이 있는데, 이는 도주 중에 통제력을 유지하고 방향을 잡는 데 도움이 될 수 있다. 뱀은 회전하는 부분과 안정화된 부분 사이에 어떠한 기계적 분리도 없이 이를 해낸다.

저자들은 이번 발견이 신체 구조가 동물의 움직임 범위를 완전히 결정하지는 않음을 보여 준다고 말한다. 정밀한 협응은 해부학만으로는 예측할 수 없는 묘기를 가능하게 할 수 있다는 것이다. 도호 대학교의 고지마 요스케(Yosuke Kojima)가 이끈 이 연구의 제목은 「Locomotor kinematics and head stabilization in rolling snakes」이다.

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