같은 답을 찾은 선인장과 풍뎅이

잡초보다 강한 선인장

선인장은 사막에서 어떻게 생존할 수 있을까?

선인장은 잎을 가시로 변화시켜 극한 조건에서도 생존할 수 있게 진화했다. 잎을 가시로 변화시킨 이유는 물을 얻기 위해서다.

선인장 가시의 뾰족한 부분은 친수성(親水性)이며 나머지 부분은 소수성(疏水性)이다. 친수성은 종이처럼 물을 끌어당기고, 소수성은 왁스처럼 물을 밀쳐 내는 성질이다.

선인장 가시의 뾰족한 부분은 친수성이라 공기 중의 수증기가 물방울처럼 쉽게 맺힌다. 나머지 부분은 소수성이라 맺힌 물방울은 누수 없이 선인장으로 모두 모인다. 선인장의 몸통이 큰 이유는 내부에 물을 저장하기 때문이다.

물을 채집하는 선인장

사막에서 물을 얻기 위해 선인장과 같은 방식으로 문제를 푼 생명체가 있다.

나미브 사막에 사는 풍뎅이다. 평균 연간 강수량이 100㎜ 도 안 되는 악조건 속에서도 살아남았다. 생존에 필요한 물을 스스로 만들어 낼 수 있기 때문이다.

풍뎅이 등에는 돌기가 미세하게 돋아 있다. 돌기의 끝은 친수성이며 등의 나머지 부분은 모두 소수성이다. 물을 얻기 위해 물구나무서기 자세를 취하면 돌기 끝에 물방이 맺히기 시작한다. 이 물방울들은 소수성인 등껍질을 흘러서 모두 풍뎅이의 입으로 들어간다.

어떻게 완전히 다른 생명체가 동일한 해결책을 얻을 수 있었을까?

계통이 다른 생물이 유사한 형태로 진화한 것을 전문용어로 '수렴진화'라 한다. 서로 의사소통이나 모방 없이 이런 일이 어떻게 가능한지는 의문이다.

이런 수렴 진화의 산물을 어떻게 활용할 수 있을까?

물부족 국가를 위해 친환경 물 수집 장치를 만들 수 있다.

국내에서는 당뇨병 환자를 위해 이 기술을 사용하여 의료 기기를 만들었다. 땀을 채집하여 번거로운 채혈을 대신하는 기술이다. 땀은 분비 속도가 느리고 불규칙적인 단점이 있다. 친수성과 소수성을 이용하여 땀을 효과적으로 포집하는 기술을 개발하였다.

이처럼 자연은 이미 답을 갖고 있다. 나는 매일 자연에게 던질 질문을 생각해 본다.