뱀이 물고 독을 주입하는 다양한 방법
- 기초과학 / 문광주 기자 / 2025-10-31 11:01:27
4분 읽기
- 1초도 채 되지 않는 짧은 시간 안에 뱀의 송곳니가 먹이를 관통하여 독을 주입
- 가장 빠른 무는 속도는 지중해 동부에 서식하는 레반트 살무사의 물림 속도로 22마이크로초
- 독사 종의 약 절반이 젤에서 하나 또는 두 개의 송곳니를 빼낸 후 다시 물어
독사의 치명적인 무는 방식은 완벽하게 설계된 시스템이다. 뱀의 머리가 빠른 속도로 앞으로 돌진하여 물고, 다시 움츠린다. 1초도 채 되지 않는 짧은 시간 안에 뱀의 송곳니가 먹이를 관통하여 독을 주입한다. 독사의 경우 독은 접히는 송곳니 안쪽을 통해 상처로 흘러 들어가는 반면, 엘라피드(Elapidae)의 경우 고정된 송곳니 바깥쪽에 독 홈이 있다.
물기 실험에 사용된 독사 36종
하지만 독사는 무는 방식과 무는 속도에서도 차이를 보인다. 멜버른 모나쉬 대학교의 실케 클루렌(Silke Cleuren)과 동료들은 "독사의 경우, 먹이가 반응해 도망가기 전에 물 수 있는지가 성공의 관건이다"고 설명했다. 그러나 독사, 엘라피드, 그리고 독사과 중 어떤 종이 이 부분에서 우위를 점하는지에 대한 체계적인 연구는 이전에 없었다. 따라서 클루렌과 그의 연구팀은 이 문제를 바로잡았다.
생물학자들은 먹이 대신 포유류의 피부와 근육과 유사한 점도를 가진 두께 10cm 미만의 젤 원통을 사용했다. 젤은 체온 정도로 데워졌고, 뱀이 물도록 두 개의 눈을 그렸다. 이 실험에서 생물학자들은 두 대의 고속 카메라를 사용하여 36종의 독사(독사, 콜루브리드 뱀, 맹그로브 뱀(Boiga dendrophila))의 물림을 다양한 각도에서 촬영했다.
독사는 가장 빠르고 폭발적으로 물었다.
고속 영상은 독사, 엘라피드 뱀, 그리고 풀뱀이 서로 다른 방식으로 문다는 것을 보여주었다. 독사는 가장 빠른 무는 속도를 가지고 있다. 100ms(밀리초)도 채 되지 않아 머리가 앞으로 솟구쳐 올라 송곳니로 먹이를 공격한다. 모든 독사 중 가장 짧은 무는 속도는 지중해 동부에 서식하는 레반트 살무사(Macrovipera lebetina)의 물림 속도로 22ms다. 가장 빠른 물림 속도는 남미 테르시오펠로 창머리 살무사(Bothrops asper)의 초당 3.50m에 달했다.
연구자들은 독사의 빠른 무는 속도를 이 독사의 먹이 스펙트럼에 기인한다고 분석했다. 독사는 주로 포유류, 즉 위협에 매우 빠르게 반응할 수 있는 온혈 동물을 사냥한다. 따라서 뱀은 먹이를 매복 공격한 후 먹이가 도망치기 전에 번개처럼 빠른 속도로 공격해야 한다.
다시 물고 부러진 송곳니
흥미로운 점은 독사가 문 직후 바로 독을 주입하지 않는다는 것이다. 연구진은 "실험 대상 독사 종의 약 절반이 젤에서 하나 또는 두 개의 송곳니를 빼낸 후 다시 물었다"고 보고했다. 극단적인 경우에는 독사가 제대로 물릴 때까지 번갈아 송곳니를 펼친다. 독을 주입한 후 독사는 물린 곳을 놓고 송곳니를 집어넣는데, 종종 한 번에 하나씩 집어넣는다.
레반트산 독사 한 마리는 너무 세게 물어뜯어 송곳니가 부러진 후 높은 포물선을 그리며 날려버리는 모습을 고속 촬영 결과에서 확인할 수 있었다. 생물학자들은 "이러한 송곳니 골절이 카메라에 포착된 것은 이번이 처음"이라고 보고했다. 그러나 뱀 배설물에서 부러진 송곳니가 발견된 것은 이러한 현상이 더 자주 발생함을 시사한다.
독사는 먹이에게 독을 "분사"한다.
코브라, 맘바, 타이판과 같은 독사는 다른 무는 전략을 사용한다. 클루렌과 동료들은 "이 뱀들은 먹이에게 접근하기 전에 종종 기어가곤 한다"고 보고했다. 이는 독사와 먹이 사이의 거리를 좁힌다. 그런 후에야 독사는 물게 된다. 연구팀은 "하지만 독사는 처음 문 후 여러 번 물기를 풀고 다시 물게 된다"고 설명했다. 턱 근육을 반복적으로 긴장시켰다, 이완시킴으로써 독샘을 짜내어 말 그대로 독을 먹이에게 분사한다.
엘라피드의 움직임은 일반적으로 독사보다 덜 폭발적이고 빠르다. 클루렌과 동료들은 많은 엘라피드 종들이 도마뱀이나 다른 파충류와 같이 느리고 냉혈한 먹이를 사냥하기 때문이라고 설명했다. 그러나 데스애더(Acanthophis rugosus)를 포함하여 물기가 빠른 엘라피드 종도 있다. 이 독사는 독사와 외형적으로 유사할 뿐만 아니라 독사처럼 포유류를 주로 사냥한다. 연구진은 "이러한 놀라운 유사성은 형태, 공격 전략, 그리고 물기 역학에서 수렴 진화가 있었음을 시사한다"고 말했다.
엘라피드가 낫 모양의 상처로 찢다
맹그로브뱀과 같은 엘라피드도 물기가 다르다. 송곳니가 턱 뒤쪽에 위치하여 입을 크게 벌려야 한다. 따라서 이 독사들은 시간을 절약하기 위해 공격 시작 직후부터 입을 크게 벌리는데, 이는 고속 촬영 결과에서 드러났다. 뱀은 일단 물면 턱을 옆으로 움직여 갈기처럼 움직이며 희생자의 피부에 초승달 모양의 상처를 낸다.
"이러한 행동이 촬영된 것은 이번이 처음이다"고 클루렌과 그의 연구팀은 보고했다. "상처가 클수록 충분한 독이 상처 부위에 주입될 가능성이 높다." 전반적으로, 이 카메라 영상은 독사가 먹이뿐 아니라 자신의 해부학적 구조와 크기에도 얼마나 잘 적응했는지를 보여준다.
참고: Journal of Experimental Biology, 2025; doi: 10.1242/jeb.250347
출처: Journal of Experimental Biology, The Company of Biologists
- 1초도 채 되지 않는 짧은 시간 안에 뱀의 송곳니가 먹이를 관통하여 독을 주입
- 가장 빠른 무는 속도는 지중해 동부에 서식하는 레반트 살무사의 물림 속도로 22마이크로초
- 독사 종의 약 절반이 젤에서 하나 또는 두 개의 송곳니를 빼낸 후 다시 물어
독사의 무는 방법
고속 영상, 독사, 풀뱀, 그리고 엘라피드 뱀의 다양한 무는 전략 공개
치명적인 차이점:
고속 영상에서 드러난 것처럼 독사는 서로 다른 무는 전략을 사용한다. 독사는 가장 빠르며, 때로는 22밀리초(ms)밖에 걸리지 않는다. 반면 엘라피드(Elapid:코브라과에 속하는 뱀들) 뱀은 반복적으로 무는데, 독샘에서 독을 짜내는 것과 같다. 이와 대조적으로 풀뱀은 다소 느리지만, 먹이 안에서 송곳니를 옆으로 움직여 초승달 모양의 물린 자국을 남긴다.
 |
| ▲ 고속 촬영된 영상에서 독사는 다양한 방식으로 문다. 사진 속 독사(Atheris nitschei)는 덤불살모사(Atheris nitschei)를 물고 있다. © reptiles4all/ Getty Images |
독사의 치명적인 무는 방식은 완벽하게 설계된 시스템이다. 뱀의 머리가 빠른 속도로 앞으로 돌진하여 물고, 다시 움츠린다. 1초도 채 되지 않는 짧은 시간 안에 뱀의 송곳니가 먹이를 관통하여 독을 주입한다. 독사의 경우 독은 접히는 송곳니 안쪽을 통해 상처로 흘러 들어가는 반면, 엘라피드(Elapidae)의 경우 고정된 송곳니 바깥쪽에 독 홈이 있다.
 |
| ▲ 뱀 공격에 대한 일반적인 정원 장비 설정.실험장(140×70×70cm)에는 신선한 판지 바닥이 깔려 있었고, 외부의 방해 요소를 최소화하기 위해 뒷면과 오른쪽 패널은 블라인드로 처리했습니다.두 대의 고속 Phantom Miro M110 카메라를 뱀 공격 방향에 대해 90도와 60도 각도로 배치했다.카메라는 지속적으로 녹화하고 플래시 드라이브에 비디오 영상을 임시로 저장했다.뱀이 공격을 마친 후 카메라가 트리거되고(주황색 케이블) 이전 4000개 프레임이 플래시 드라이브에서 컴퓨터(분홍색 케이블)로 저장되었다.실험 워크플로우: (1) 일반 하우징에서 실험장으로 뱀을 옮김; (2) 5분 적응; (3) 뱀 취급 후크에 장착된 먹이 물체 도입; (4) 뱀 공격; (5) 트리거 눌림; (6) 컴퓨터에서 녹화 확인; (7) 세 번의 성공적인 공격이 기록되거나 뱀이 먹이에 관심을 보이지 않을 때까지 이전 단계 반복 (출처:23 October 2025 / Kinematics of strikes in venomous snakes / Journal of Experimental Biology) |
물기 실험에 사용된 독사 36종
하지만 독사는 무는 방식과 무는 속도에서도 차이를 보인다. 멜버른 모나쉬 대학교의 실케 클루렌(Silke Cleuren)과 동료들은 "독사의 경우, 먹이가 반응해 도망가기 전에 물 수 있는지가 성공의 관건이다"고 설명했다. 그러나 독사, 엘라피드, 그리고 독사과 중 어떤 종이 이 부분에서 우위를 점하는지에 대한 체계적인 연구는 이전에 없었다. 따라서 클루렌과 그의 연구팀은 이 문제를 바로잡았다.
 |
| ▲ 실험 도구인 젤 실린더를 물고 있는 인도코살무사(Hypnale hypnale). © Cleuren et al./ Journal of Experimental Biology, CC-by 4.0 |
생물학자들은 먹이 대신 포유류의 피부와 근육과 유사한 점도를 가진 두께 10cm 미만의 젤 원통을 사용했다. 젤은 체온 정도로 데워졌고, 뱀이 물도록 두 개의 눈을 그렸다. 이 실험에서 생물학자들은 두 대의 고속 카메라를 사용하여 36종의 독사(독사, 콜루브리드 뱀, 맹그로브 뱀(Boiga dendrophila))의 물림을 다양한 각도에서 촬영했다.
독사는 가장 빠르고 폭발적으로 물었다.
고속 영상은 독사, 엘라피드 뱀, 그리고 풀뱀이 서로 다른 방식으로 문다는 것을 보여주었다. 독사는 가장 빠른 무는 속도를 가지고 있다. 100ms(밀리초)도 채 되지 않아 머리가 앞으로 솟구쳐 올라 송곳니로 먹이를 공격한다. 모든 독사 중 가장 짧은 무는 속도는 지중해 동부에 서식하는 레반트 살무사(Macrovipera lebetina)의 물림 속도로 22ms다. 가장 빠른 물림 속도는 남미 테르시오펠로 창머리 살무사(Bothrops asper)의 초당 3.50m에 달했다.
 |
| ▲ 다양한 독사가 물릴 때의 스냅샷이다. 입 벌림, 각도, 접촉 지점의 차이가 뚜렷하게 보인다. © Cleuren et al./ Journal of Experimental Biology, CC-by 4.0 |
연구자들은 독사의 빠른 무는 속도를 이 독사의 먹이 스펙트럼에 기인한다고 분석했다. 독사는 주로 포유류, 즉 위협에 매우 빠르게 반응할 수 있는 온혈 동물을 사냥한다. 따라서 뱀은 먹이를 매복 공격한 후 먹이가 도망치기 전에 번개처럼 빠른 속도로 공격해야 한다.
다시 물고 부러진 송곳니
흥미로운 점은 독사가 문 직후 바로 독을 주입하지 않는다는 것이다. 연구진은 "실험 대상 독사 종의 약 절반이 젤에서 하나 또는 두 개의 송곳니를 빼낸 후 다시 물었다"고 보고했다. 극단적인 경우에는 독사가 제대로 물릴 때까지 번갈아 송곳니를 펼친다. 독을 주입한 후 독사는 물린 곳을 놓고 송곳니를 집어넣는데, 종종 한 번에 하나씩 집어넣는다.
레반트산 독사 한 마리는 너무 세게 물어뜯어 송곳니가 부러진 후 높은 포물선을 그리며 날려버리는 모습을 고속 촬영 결과에서 확인할 수 있었다. 생물학자들은 "이러한 송곳니 골절이 카메라에 포착된 것은 이번이 처음"이라고 보고했다. 그러나 뱀 배설물에서 부러진 송곳니가 발견된 것은 이러한 현상이 더 자주 발생함을 시사한다.
 |
| ▲ Vipera ammodytes의 공격 장면을 보여주는 개략도와 프레임은 독사의 전형적인 공격 순서를 보여준다. (A) 공격 - 머리 움직임과 입을 벌린 모습. 먹이를 향해 처음 돌진한 후 송곳니를 꿰뚫는다. (B) 먹이 조작 - 송곳니 위치 변경. 초기 관통으로 독이 제대로 주입되지 않으면, 송곳니 하나 또는 둘 다 위치를 변경한다. (C) 공격 순서의 타이밍을 보여주는 해당 비디오 프레임(동영상 2). (출처:23 October 2025 / Kinematics of strikes in venomous snakes / Journal of Experimental Biology) |
독사는 먹이에게 독을 "분사"한다.
코브라, 맘바, 타이판과 같은 독사는 다른 무는 전략을 사용한다. 클루렌과 동료들은 "이 뱀들은 먹이에게 접근하기 전에 종종 기어가곤 한다"고 보고했다. 이는 독사와 먹이 사이의 거리를 좁힌다. 그런 후에야 독사는 물게 된다. 연구팀은 "하지만 독사는 처음 문 후 여러 번 물기를 풀고 다시 물게 된다"고 설명했다. 턱 근육을 반복적으로 긴장시켰다, 이완시킴으로써 독샘을 짜내어 말 그대로 독을 먹이에게 분사한다.
엘라피드의 움직임은 일반적으로 독사보다 덜 폭발적이고 빠르다. 클루렌과 동료들은 많은 엘라피드 종들이 도마뱀이나 다른 파충류와 같이 느리고 냉혈한 먹이를 사냥하기 때문이라고 설명했다. 그러나 데스애더(Acanthophis rugosus)를 포함하여 물기가 빠른 엘라피드 종도 있다. 이 독사는 독사와 외형적으로 유사할 뿐만 아니라 독사처럼 포유류를 주로 사냥한다. 연구진은 "이러한 놀라운 유사성은 형태, 공격 전략, 그리고 물기 역학에서 수렴 진화가 있었음을 시사한다"고 말했다.
 |
| ▲ 중국코브라(Naja atra)도 독사다. © Thomas Brown CC-by-sa 2.0 |
엘라피드가 낫 모양의 상처로 찢다
맹그로브뱀과 같은 엘라피드도 물기가 다르다. 송곳니가 턱 뒤쪽에 위치하여 입을 크게 벌려야 한다. 따라서 이 독사들은 시간을 절약하기 위해 공격 시작 직후부터 입을 크게 벌리는데, 이는 고속 촬영 결과에서 드러났다. 뱀은 일단 물면 턱을 옆으로 움직여 갈기처럼 움직이며 희생자의 피부에 초승달 모양의 상처를 낸다.
"이러한 행동이 촬영된 것은 이번이 처음이다"고 클루렌과 그의 연구팀은 보고했다. "상처가 클수록 충분한 독이 상처 부위에 주입될 가능성이 높다." 전반적으로, 이 카메라 영상은 독사가 먹이뿐 아니라 자신의 해부학적 구조와 크기에도 얼마나 잘 적응했는지를 보여준다.
참고: Journal of Experimental Biology, 2025; doi: 10.1242/jeb.250347
출처: Journal of Experimental Biology, The Company of Biologists
[더사이언스플러스=문광주 기자]
[ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]
