전갈, 1990년대부터 자신의 신체 부위로 터미네이터를 하고 있었다고 밝혀져

전갈은 이미 '만지지 마세요'를 외치는 외모를 갖추고 있음에도, 비밀리에 집게와 독침을 아연, 망간, 철 같은 금속으로 강화해 왔다고 한다. 새로운 연구에 따르면 이것은 단지 먹다 흘린 게 아니라 의도적이고 무기화된 야금술이다.

퀸즐랜드 대학의 생물학자 샘 캠벨은 기자들에게 전갈 무기에 금속이 존재한다는 사실은 1990년대부터 알려져 있었다고 말했다. 분명하지 않았던 것은 이 생물들이 그렇게 진화했는지, 아니면 우연히 잘못된 흙을 먹은 것인지였다. 알아내기 위해 캠벨과 그의 팀은 스미소니언 국립 자연사 박물관의 18개 전갈 분류군을 조사했으며, 고해상도 주사 전자 현미경과 미세 X선 형광 이미징을 사용하여 금속 분포의 색상 코드 지도를 만들었다.

저널 오브 더 로열 소사이어티 인터페이스에 발표된 결과는 정교한 디자인을 보여준다. 아연은 독침의 가장 끝에 집중되어 단단하고 내구성을 유지하며, 망간은 바로 아래에 위치하여 유연성을 제공하고 진동을 흡수하여 독침을 충격에 부러지지 않는 생물학적 창으로 만든다. 캠벨은 "전갈의 침은 상당히 공격적이고 많은 힘을 생성하기 때문에 독침이 부러지지 않고 견뎌야 한다"고 설명했다.

집게도 비슷한 업그레이드를 받는다. 아연과 철 강화는 움직이는 집게 부분의 이빨 모양 돌기에만 나타나며, 마치 가장 단단한 재료가 절단 가장자리를 따라 있는 사무라이 검과 같다. 캠벨은 이러한 돌기가 나타날 때 금속이 나타나고 집게의 다른 곳에는 아무것도 없다고 지적했다. 따라서 나머지 집게는 강화되지 않은 채 그냥 놀고 있다.

하지만 진화는 거기서 멈추지 않았다. 사냥에 독침에 크게 의존하는 종(예: Buthidae과)은 길고 가느다란 집게를 가지며 금속이 적다. 반면, 황제전갈(Pandinus imperator)은 거대하고 금속으로 강화된 집게로 먹이를 으스러뜨리고 독침은 자기 방어용으로 남겨둔다. 팀은 역상관 관계를 발견했다: 전갈 종이 아연이 많이 강화된 집게를 가지면 독침은 상대적으로 아연이 부족하고, 그 반대도 마찬가지였다. 캠벨은 "단순히 한 무기를 다른 무기보다 강화하기로 선택하는 것이 아니다. 이것은 가장 많이 사용되는 무기를 강화하려는 진화적 압력이라고 생각한다"고 말했다.

그러나 철 강화는 예상치 못한 결과를 낳았다. 캠벨은 철이 경도보다는 내마모성에 더 관련이 있다고 추측한다: 가느다란 집게를 가진 전갈은 독이 발효되는 동안 꿈틀거리는 먹이를 더 오래 붙잡아야 하므로 철이 그립을 유지하는 데 도움이 된다. 반면 아연은 약한 집게에 경도를 추가하여 보상한다.

이러한 영리한 디자인에도 불구하고, 전갈의 독침은 여전히 야생에서 부러지는데, 바로 아연과 망간 사이의 전이 지점에서다. 캠벨은 이것이 "꽤 흥미로운 약점"이며 아직 이에 대한 확실한 이론이 없다고 인정했다. 한 가지 가능성은 아연과 망간이 제한된 자원이므로 전갈이 가장 중요한 부분만 강화한다는 것이다.

연구에는 한계가 있다. 팀은 종당 하나의 표본만 사용하여 개체 간 및 성별 간 차이를 놓쳤다(암컷은 일반적으로 훨씬 크다). 또한 탈피 과정에서의 변화를 추적하지 않았다. 전갈은 성장하면서 외골격을 벗는데, 한 연구에 따르면 갓 태어난 전갈은 금속 강화가 전혀 없으며, 금속은 두 번째 영기(instar)에만 나타난다.

캠벨은 전갈이 연구하기 매우 어렵다는 점을 인정했다: 야행성, 사막 거주, 그리고 굴 파기를 좋아한다. "우리는 그들의 행동을 100% 알지 못한다. 야생에서 관찰되는 것, 그들이 환경과 상호작용하는 방식, 그리고 실험실에서 외골격에서 발견되는 것 사이의 진정한 상관관계를 만드는 것이 좋을 것이다. 그것은 엄청나게 큰 연구가 될 것이다"라고 말했다.