과학자들은 지금까지 초당 200회의 빠른 속도로 가슴 부위에 있는 비상 근육(flight muscle)을 껐다 켰다 하며 나는 초파리의 비행능력에 놀라움을 금치 못했다.
대부분 곤충의 경우 날개를 움직이는 비상근은 일종의 `스트레치 운동"에 의해 작동된다. 이 속에서 한 쌍의 근육이 수축하면 반대쪽 다른 쌍의 근육이 이완되며 날개가 올라간다. 이 과정은 뇌로부터 근육으로 전달되는 신경 자극 없이 계속 반복된다.
미국 일리노이공대의 톰 어빙과 동료 연구진은 아르곤 국립연구소의 가속기(APS)를 동원해 초파리 비행장면을 비상근의 분자적 구조에서 포착했다.
이 가속기는 다른 연구소의 가속기보다 수백만배 더 강력한 X선을 방출하며, 초파리를 태우지 않도록 0.3밀리세컨드의 짧은 시간 동안 초파리 날개의 퍼덕임에 맞춰 X선을 쏘았다.
연구진은 처음에 X선 빔의 정확한 포인트를 잡기 위해 텅스텐 와이어로 날아온 초파리를 고정시켰다. 여기에서 초파리는 힘이 다 떨어지기 전까지 한 시간 정도 계속해서 날갯짓을 했다. 또 날갯짓의 속도를 조절하기 위해 빛을 방출하는 진공관을 배열해 초파리가 터널 속을 나는 것 같은 느낌을 갖도록 가상 비행공간을 만들었다.
연구진이 이렇게 잡은 X선 영상은 초파리의 비상근이 수축ㆍ이완할 때 다양한 단백질이 상호작용한다는 새로운 사실을 알려주었다.
어빙은 이 연구결과는 심장근육의 수축ㆍ이완 메커니즘을 이해하는 한 단서가될 수도 있을 것이라고 말했다.
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