[내셔널지오그래픽]일본 북부의 깊은 숲 타고난 장수풍뎅이의 기술

장수풍뎅이의 뿔은 수직과 회전 운동을 많이 하므로 단면이 삼각형일때 가장 유리하다. 

장수풍뎅이는 뿔을 발달시키는 대신 생식능력이 떨어지는 것을 감수해야 한다. 앞서 연구에서 에믈렌 교수 는 또 다른 뿔 달린 딱정벌레인 소똥풍뎅이 애벌레의 뿔 부분에 열을 가해 훼손했다. 이 애벌레는 나중에 뿔 없는 풍뎅이로 자랐지만, 뿔이 있는 풍뎅이보다 정자를 생산하는 기관인 정소(精巢)는 훨씬 큰 것으로 나타났다.

연구진의 분석은 이렇다. 뿔이 작은 장수풍뎅이는 이곳저곳을 옮겨 다니며 경계가 허술한 틈을 타 암컷과 짝짓기를 한다. 그러다 보니 어렵사리 성사된 짝짓기에서 가능한 한 많은 정자를 암컷에게 전달해야 자손을 퍼뜨릴 수 있다. 이 때문에 정소가 발달한 것이다.

반면 뿔이 큰 장수풍뎅이는 언제라도 경쟁자를 물리치고 짝짓기를 할 수 있어 그런 조급함이 없다. 정소가 작아도 한 암컷과 여러 번 짝짓기해 정자를 충분히 전달할 수 있기 때문이다.

또 다른 딱정벌레인 귀뿔거저리에서도 싸움에 쓰이는 턱이 발달할수록 정소가 작고 정자 배출량이 적다는 사실을 확인했다.

장수풍뎅이의 뿔은 건초를 옮기는 쇠스랑처럼 뿔 끝이 여러 갈래로 갈라져 있다. 다른 수컷을 만나면 뿔을 상대의 몸통 아래로 집어넣고는 뒤틀어 나무 아래로 떨어뜨린다. 

연구진이 자동차 충돌 실험에 쓰는 시뮬레이션 프로그램으로 뿔에 가해지는 스트레스 정도를 측정한 결과 각각의 장수풍뎅이는 자신의 싸움 형태에 꼭 맞는 뿔을 가진 것으로 나타났다. 헤라클레스 장수풍뎅이는 힘이 가장 셌다. 하지만 오직 펜치처럼 집는 데만 강했지, 우리나라에 사는 장수풍뎅이처럼 뿔을 뒤트는 회전 운동을 할 때는 비교적 쉽게 부러졌다.

연구진은 시뮬레이션 결과를 토대로 뿔의 단면 구조를 예측했다. 한국 장수풍뎅이의 뿔은 수직과 회전 운동을 많이 하므로 단면이 삼각형일 때 가장 유리하다. 수직 방향으로만 강한 힘을 받는 헤라클레스 장수풍뎅이는 세로가 가로보다 긴 타원형이 제격이다. 포르테리 장수풍뎅이는 밀거나 제치는 등 여러 방향에서 힘을 받으므로 원형이어야 한다는 결론이 나왔다. 실제로 뿔의 단면은 연구진의 예측과 완벽하게 들어맞았다. 연구 결과는 8일 미 국립과학원회보(PNAS) 인터넷판에 실렸다.

톱사슴벌레 성충 수명은 3개월, 애사슴벌레와 홍다리사슴벌레의 수명은 1~2년이고 수컷 크기가 30~60㎜ 정도다. 장수풍뎅이 성충의 수명은 1~3개월로 짧지만 수컷 몸집이 45~80㎜로 큰 편이다.

https://youtu.be/VZVk8GaMhZ0