파리목에 속하는 곤충의 유충 인 구더기는, 음식물 쓰레기와 죽은 동물 등에 대량으로 모여서 서서히 먹어치운다는 이미지가 있다. 구더기가 음식물에 모여, 차례 차례 음식을 처리하는 "집단 섭식 행동"에 대해 연구를 하고있는 조지아 공과 대학의 연구자들은, 도대체 왜 대량의 구더기가 순식간에 음식을 처리 할 수 있는지에 대한 실험을 실시했다.
연구를 수행 한 대학원생의 올가 시시코프 씨는 자신의 연구에 대해, "내가 아는 한 구더기가 얼마나 많은 양의 음식을 먹는지, 어떻게 먹는지에 대해서 실험 한 것은 이번이 처음입니다"라고 말하고 있다. 시시코프 씨는 유체 역학적 인 관점에서 구더기의 집단 행동의 역학에 대해서도 관심을 갖게 된 것. "나는 유체 역학 기술을 동물의 행동에 적용 할 수 있지 않을까 관심을 가졌습니다"라고...
시시코프 씨가 소속되어 있는 연구실은 애틀랜타의 Grubbly Farms라고하는 신생 기업으로부터, 대량의 미국 동애등에과의 유충 인 구더기를 입수했다. Grubbly Farms는 닭과 물고기에 대해 안정적 인 먹이를 공급하는 것을 목적으로 하고있는 신생 기업으로 구더기는 그 먹이가 되는 유력 후보이다.
미국 동애등에과의 구더기는 과일과 야채를 중심으로 한 음식물 쓰레기를 먹이로하고, 하루에 자기 몸무게의 2배의 먹이를 먹을 수 있다. 인간은 매년 14억 톤의 음식 쓰레기를 만들어 내고 있으며, 그 음식물 쓰레기 처리원으로 구더기는 유일한 해결책이 될 수 있다. 또한 그 구더기를 가축과 양식 물고기의 먹이로 돌리는 것으로, 효율적인 식품 생산 및 소비가 가능하게 될 것으로 Grubbly Farms는 생각하고 있다는 것.
각 애벌레는 매우 작지만, 음식에 모이는 구더기는 산더미처럼 쌓여있다. 연구팀은 집단 섭식 행동을 관찰하기 위해 1만 마리의 구더기를 10갤런(약 38리터)의 수조에 넣고, 그 중심에 음식을 두고 탱크 상판에 부착 된 카메라로 구더기의 움직임을 기록한 것.
또한 시시코프 씨 등은 입자 화상 유속 측정법(PIV)이라는, 유체 역학적 인 연구에 이용되는 기술을 실험에 도입. 구더기의 속도 분포를 측정하여 음식을 먹고있을 때에 구더기 떼가 어떻게 움직이고 있는지를 분석했다고 한다.
예를 들어 피자를 구더기가 먹는 경우, 표면적이 한정되어 있기 때문에 한 번에 식사 할 수있는 구더기의 수는 제한된다. 대량으로 구더기가 모여 있는것처럼 보여도, 실제로 음식을 먹는 구더기는 한정되어 있고, 식사 할 수없는 구더기는 피자를 먹는 구더기가 떨어져 나갈 때까지 대기하게 되는 것이다.
이러한 구더기의 접촉 활동을 PIV를 이용하여 측정, 분석 한 결과, 구더기는 5분 섭식 행동 중에 약 44% 정도 밖에 피자를 먹고있지 않았고, 나머지 시간은 휴식을 하고 있다는 것을 알 수 있었다고.
휴식중인 구더기가 피자의 주위에 몰려있는 상태에서는, 구더기의 몸이 다른 구더기를 차단 해 버려, 뒤에 기다리는 구더기가 피자에 다다를 수 없다. 그래서 기다리는 구더기는 "분수처럼 행동"을 취함으로써, 피자로 접근하는 것으로 나타났다는 것. "새로운 구더기는 앞에 있는 구더기의 아래를 향해 전진하고, 아래에서 위로 밀어 올려 피자에 도달합니다"라고 시시코프 씨는 말한다.
이번 연구 결과는 구더기의 먹이 행동 모델을 만드는 것으로, "구더기가 특정 음식을 먹는 속도"를 예측할 수 있게 될 가능성이 있을뿐 아니라 구더기의 양식에도 큰 도움이 된다고 한다. 미국 동애등에과의 구더기는 수족관 같은 케이스에서 사육하면, 먹이 행동 중에 무리 전체가 열을 가지기 쉽다는 것. 야생 환경이면 과열되었을 경우 시원한 장소를 찾아 이동하면 괜찮지만, 수족관 같은 공간에서 구더기가 어디 갈데가 없어 무리 전체가 과열로 죽을 수도 있다.
그래서 구더기의 행동을 바탕으로 한 공조 장치를 개발하여 케이스 바닥에 설치, 먹이 행동 중의 구더기가 과열로 죽어 버리지 않게 할 수있는 장치를 시시코프 씨는 생각하고 있다. 그러면 구더기 농가는 보다 효율적인 구더기 사육이 가능하게 되는 것.
