사마귀 이야기 1

사마귀는 어떻게 사냥하나

사마귀의 앞다리 공격은 두 단계로 나뉘고, 먹이를 휘감는 단계는 빠르면 0.01초 안팎에 끝납니다. 사냥 동작, 거리 재는 법, 짝짓기 때의 동족 포식, 새와 물고기 사냥까지 연구 결과로 정리했습니다.

약 9ms유령사마귀 약충이 앞다리를 휘두르는 시간
100ms다른 종의 전체 공격 시간 중앙값
31%야생 항라사마귀 짝짓기 중 동족 포식 비율

공격은 두 단계로 이루어진다

사마귀의 앞다리 공격은 먼저 앞다리를 먹이 쪽으로 뻗는 접근 단계와, 다리 마디를 빠르게 펼쳤다가 종아리마디를 접어 먹이를 감싸는 휘두르기 단계로 나뉩니다. 1990년 왕사마귀를 촬영한 연구가 이렇게 두 단계로 나눴고, 이후 연구들이 이 구분을 씁니다.

앞다리의 넓적다리마디와 종아리마디에는 움직이는 가시와 고정된 가시가 줄지어 있습니다. 두 마디를 접으면 가시가 서로 맞물려 잡힌 먹이가 빠져나가지 못합니다.

얼마나 빠른가

2016년 미국 연구팀은 유령사마귀 약충의 공격을 초당 1,000장으로 촬영했습니다. 접근 단계는 평균 약 21밀리초(1밀리초는 1,000분의 1초), 휘두르기 단계는 평균 약 9밀리초였습니다. 휘두르기는 매번 비슷한 시간이 걸렸고, 먹이가 멀수록 조금 길어졌습니다.

하지만 사마귀 공격이 늘 이렇게 빠른 것은 아닙니다. 2020년 영국 연구팀이 마다가스카르 대리석무늬사마귀 8마리의 공격 96번을 분석했더니, 전체 공격 시간은 60~290밀리초(중앙값 100밀리초)였습니다. 먹이가 느리게 움직일수록 공격도 느려지고 중간에 잠깐 멈추기도 했습니다. 그런데 성공률은 공격 속도와 관계가 없었습니다. 사마귀는 먹이 속도에 맞춰 공격 속도를 조절하는 것입니다.

"눈 깜빡임보다 빠르다"는 말

이 표현은 휘두르기 단계(약 9~35밀리초)에만 맞습니다. 접근부터 포함한 전체 공격은 종과 먹이에 따라 0.1초를 훌쩍 넘기도 합니다.

목표를 겨누는 방법

사마귀는 대부분 한자리에서 먹이가 다가오기를 기다리는 매복형 사냥꾼입니다. 눈 가장자리로 움직임을 알아채면 머리를 휙 돌려 먹이의 상을 겹눈 가운데의 해상도가 높은 부분에 맞춥니다. 먹이가 느리면 머리가 부드럽게 따라가고, 빠르면 이런 머리 돌리기를 반복합니다.

가만히 있는 물체까지의 거리를 잴 때는 몸을 좌우로 흔드는 동작을 합니다. 몸을 움직이면 가까운 물체는 많이, 먼 물체는 적게 움직여 보이는 원리를 이용하는 것입니다. 사냥 순간의 거리 판단에는 두 눈을 함께 쓰는 입체시도 쓰는데, 이 이야기는 3D 안경 실험에 정리했습니다.

짝짓기 때 수컷을 먹는 비율

"암컷 사마귀는 짝짓기 후 반드시 수컷을 먹는다"는 말은 틀렸습니다. 야외에서 잰 비율은 이렇습니다.

  • 항라사마귀(유럽): 야생 개체군 조사에서 짝짓기의 31%에서 암컷이 수컷을 먹었습니다(Lawrence 1992).
  • 왕사마귀: 짝짓기 도중 수컷을 먹는 경우는 10% 미만이라고 보고됐습니다(Hurd 등 1994).

배고픔이 크게 영향을 줍니다. 호주의 한 사마귀 종 실험에서 굶긴 암컷은 수컷을 만난 경우의 약 89%에서 수컷을 먹었지만, 배부른 암컷은 한 번도 먹지 않았습니다. 수컷을 먹은 암컷은 알집 무게가 최대 약 40% 늘었습니다. 다만 89%는 실험실에서 굶긴 암컷의 수치라서 야외 비율로 쓰면 안 됩니다.

동족 포식이 늘 일어난다는 인상은 좁은 사육통에 굶주린 암컷과 수컷을 함께 넣은 초기 관찰에서 많이 나왔다는 지적이 있습니다. 프랑스 곤충학자 파브르가 암컷 한 마리가 수컷 여러 마리를 차례로 먹었다고 기록한 관찰도 사육장 안에서 이루어졌습니다.

새와 물고기를 잡은 기록

2017년 연구진은 사마귀가 작은 새를 잡아먹은 사례를 전 세계에서 모았습니다. 남극을 뺀 모든 대륙, 13개국에서 147건이 있었고, 사마귀 12종이 새 24종을 잡았습니다. 먹힌 새는 대부분 벌새였고, 기록의 70% 넘게가 미국에서 나왔습니다. 정원의 벌새 먹이통 주변에서 일어난 경우가 많았습니다. 수십 년 치 기록을 모은 숫자이므로, 사마귀가 새를 흔히 사냥한다는 뜻은 아닙니다.

2018년에는 인도의 옥상 정원 연못에서 사마귀(Hierodula tenuidentata) 수컷 한 마리가 5일 연속 찾아와 구피 9마리를 잡아먹는 모습이 관찰됐습니다. 사마귀가 물고기를 잡은 첫 과학 기록입니다.

잘못 알려진 이야기

  • "암컷은 짝짓기 후 반드시 수컷을 먹는다" — 야외 비율은 항라사마귀 31%, 왕사마귀 10% 미만입니다.
  • "굶긴 암컷 89%" — 실험실 수치이고 야외 빈도가 아닙니다.
  • "사마귀 공격은 늘 몇 밀리초" — 휘두르기 단계만 그렇고, 전체 공격은 60~290밀리초까지 걸립니다.
  • "사마귀는 새를 흔히 사냥한다" — 147건은 전 세계 수십 년 기록을 모은 것이고 대부분 벌새 먹이통 주변 사례입니다.

이 글에 나온 연구

Oufiero et al. (2016) Journal of Experimental Biology 219: 2733–2742

한 일
유령사마귀 약충의 공격을 초당 1,000장으로 촬영해 관절 각도와 시간을 쟀다.
알아낸 것
접근 약 21ms, 휘두르기 약 9ms. 휘두르기가 더 일정했다.

Rossoni & Niven (2020) Biology Letters 16: 20200098

한 일
대리석무늬사마귀 8마리가 속도가 다른 모의 먹이를 공격하는 96번을 촬영했다.
알아낸 것
전체 공격 60~290ms(중앙값 100ms). 먹이가 느릴수록 공격이 느려졌지만 성공률은 같았다.

Lawrence (1992) Animal Behaviour 43: 569–583

한 일
야생 항라사마귀 개체군의 짝짓기 행동을 관찰했다.
알아낸 것
짝짓기의 31%에서 성적 동족 포식이 일어났다.

Barry, Holwell & Herberstein (2008) Behavioral Ecology 19: 710–715

한 일
암컷의 영양 상태를 달리한 뒤 수컷과 만나게 했다.
알아낸 것
굶긴 암컷 약 89%, 배부른 암컷 0%가 수컷을 먹었다. 먹은 암컷의 알집 무게가 최대 약 40% 늘었다.

Nyffeler, Maxwell & Remsen (2017) The Wilson Journal of Ornithology 129: 331–344

한 일
문헌·사진·인터넷에서 사마귀가 새를 잡은 사례를 모았다.
알아낸 것
13개국 147건, 사마귀 12종, 새 24종. 대부분 벌새, 70% 넘게 미국 사례.

참고한 자료

  1. Corrette (1990) Journal of Experimental Biology 148: 147–180
  2. Rossel (1980) Journal of Comparative Physiology 139: 307–331
  3. Poteser & Kral (1995) Journal of Experimental Biology
  4. Hurd et al. (1994) Oikos 69: 193–198 (2024년 G3 논문 인용으로 수치 확인)
  5. ScienceDaily (2018) — The fishing mantid