적분을 할줄 아는 개미

적분2006.11.17
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개미의 학명은 Cataglyphis fortis. 사하라 사막에 사는 개미로

 

넓디 넓은 사막으로 지그재그 경로로 먹이를 찾아 나간 후 되돌아 온다.


그러나 알다시피 사막에서는 개미의 길 찾기에 도움을 주는 냄새호르몬이 남아있기 힘들며,

 

여기가 어디쯤인지 가늠할만한 지표도 없다.


이 개미가 길을 찾는 방법을 연구하던 독일과 스위스의 연구자들은 시각적 단서, 시간, 또는 에너지 사용 등을

 

배제한 신중한 실험을 실시했다.


바로 균일하게 회색이고, 매끄러운 환경 위에서 실험되었다는 말이다.

그러나 개미는 자신의 길을 정확하게 발견했다.

이 실험결과가 무엇을 의미하는가!


바로 개미들이 ‘궤도 적분(path integration)’이라 불리는 복잡한 수학적 연산을 수행하는

 

주행거리계(odometer)를 가지고 있다는 말이다.

 

즉 개미의 먹이를 찾기 위한 여행은 어떤 길이와 방향을 가지고 있는 작은 벡터(vectors)들로 나누어지고,

 

그것들은 집으로 가는 방향과 전체 거리를 얻기 위한 ‘귀환 벡터(homing vector)‘를 계산하기 위해 더해진다.

여기까지는 쉬운 일이다.


그러나 사막같이 굴곡이 있는 지형에서는 어떻게 될까?

개미들이 굴곡이 있는 지형에서 길을 찾아 되돌아 오려면 평지보다 수십, 수백배의 계산을 해야한다.