솔직히 저는 작은 벌레를 보면 전부 그냥 '벌레'라고만 생각했습니다. 경주 여행 중 숙소에서 돈벌레를 발견했을 때도 마찬가지였습니다. 그런데 곤충이 다리 여섯 개인 생물만 해당된다는 사실을 알고 나서 큰 충격을 받았습니다. 거미나 지네도 곤충이 아니라는 점이 특히 의외였습니다. 이후 길을 걷다가 작은 생물을 보면 '이건 진짜 곤충일까?' 하고 한 번 더 생각해 보게 되었습니다.
곤충은 다리 여섯 개가 기본이다
곤충을 정의하는 가장 명확한 기준은 다리 개수입니다. 곤충강(Insecta)에 속하는 생물은 반드시 다리가 여섯 개여야 합니다. 여기서 곤충강이란 절지동물문에 속하는 분류군으로, 육각아문(Hexapoda)이라고도 불립니다([출처: 국립생물자원관](https://www.nibr.go.kr)). 쉽게 말해 다리가 정확히 여섯 개 달린 생물만 곤충이라는 뜻입니다. 제가 경주에서 본 돈벌레는 다리가 훨씬 많았습니다. 지네나 노래기처럼 다리가 많은 생물은 다지류(Myriapoda)라는 별도 그룹에 속합니다. 거미는 다리가 여덟 개라서 절지동물이긴 하지만 곤충이 아닙니다. 거미와 곤충의 공통 조상은 약 5억 4천만 년 전 바닷속에서 이미 갈라졌습니다. 이처럼 생물학적 분류 체계에서 곤충은 매우 엄밀하게 정의됩니다. 집에서 흔히 보는 개미를 자세히 관찰해 보니 정말로 다리가 여섯 개였습니다. 곤충의 또 다른 특징은 몸 구조입니다. 머리(head), 가슴(thorax), 배(abdomen)로 명확하게 나뉘어 있습니다. 여기서 가슴이란 다리와 날개가 붙어 있는 부분을 의미합니다. 개미의 경우 우리가 보기에 가슴처럼 보이는 부분이 실제로는 가슴과 배 앞쪽이 합쳐진 구조입니다. 입 구조도 중요한 기준입니다. 곤충은 구기(口器)가 몸 밖으로 튀어나와 있습니다. 톡톡이(스프링테일)는 다리가 여섯 개이지만 입이 우리 입술처럼 몸 안쪽에 있어서 곤충이 아닙니다. 톡톡이는 내구강류(Collembola)라는 별도 그룹으로 분류됩니다. 쉽게 말해 곤충과 공통 조상을 가진 가까운 친척이지만 엄밀하게는 곤충이 아닌 것입니다. 우리가 일상에서 쓰는 '벌레'라는 단어는 과학적 분류와 다릅니다. 뼈 없고 작고 꼼지락거리는 생물을 대충 벌레라고 부르는데, 이는 옛날 사람들이 토속적·민속적으로 동물을 분류하면서 붙인 이름입니다. 지렁이는 환형동물(Annelida)이라서 절지동물인 곤충과는 완전히 다른 그룹입니다. 현재 확인된 곤충은 약 90만 종에 달합니다([출처: 한국곤충학회](http://www.entsoc.or.kr)).
곤충을 제대로 구분하는 핵심 기준을 정리하면 다음과 같습니다.
- 다리가 정확히 여섯 개
- 머리·가슴·배로 나뉜 몸 구조
- 구기가 몸 밖으로 튀어나온 입 구조
은하가 납작한 이유는 회전 때문이다
은하가 원반 모양인 이유를 처음 들었을 때 신기했습니다. 중력은 360도 모든 방향으로 작용하는데 왜 공 모양이 아니라 납작한 접시 모양일까요. 제가 이 질문을 받았을 때 오히려 '사람들이 이걸 신기하게 생각한다는 게 신기하다'고 느꼈습니다. 하지만 곰곰이 생각해 보니 충분히 의문을 가질 만한 부분이었습니다. 은하가 납작한 핵심 이유는 회전입니다. 거대한 가스 구름이 중력으로 수축하면서 은하가 만들어질 때, 초반에 아주 작은 회전 성분을 갖고 있던 구름이 점점 사이즈를 줄여 가면서 회전 속도가 빨라집니다. 여기서 회전 속도란 각운동량 보존 법칙에 따라 반경이 짧아질수록 증가하는 속도를 의미합니다. 피자 반죽을 빠르게 돌리면 납작하게 펴지는 것처럼, 가스 구름도 회전하면서 적도 방향으로 납작해집니다. 은하 중심에는 대부분 초거대 질량 블랙홀이 존재합니다. 블랙홀이란 중력이 너무 강해서 빛조차 빠져나올 수 없는 천체를 뜻합니다. 이 블랙홀이 은하의 회전 중심 축을 담당합니다. 은하를 이루는 별들은 이 중심을 기준으로 원반 모양의 궤도를 그리며 공전합니다. 각 별의 공전 궤도가 완전히 같은 평면에 있지는 않지만, 전체적으로 보면 납작한 원반 구조를 이룹니다. 만약 은하가 공 모양으로 보이려면 별들의 궤도가 다양한 각도로 기울어져 있어야 합니다. 어떤 별은 이렇게 돌고 어떤 별은 저렇게 도는 식으로 궤도 면이 뒤섞여 있다면 공 모양이 될 수 있습니다. 하지만 회전 성분이 강한 은하는 대부분 원반 형태로 관측됩니다. 우리 은하도 마찬가지입니다. 우주 전체는 돌지 않습니다. 은하와 태양계는 특정 중심을 기준으로 회전하지만, 우주 전체의 각운동량은 영입니다. 여기서 각운동량이란 회전하는 물체의 운동량을 나타내는 물리량입니다. 우주는 어떤 중심을 기준으로 도는 구조가 아니라 공간 자체가 팽창하는 구조입니다. 은하들은 각자 회전하지만 우주 전체로 보면 회전하지 않는다는 점이 흥미로웠습니다. 각 은하 안의 항성계(태양계 같은 구조)는 서로 다른 방향으로 자전할 수 있습니다. 우리 태양계도 은하 공전 궤도면에 대해 크게 기울어져 있습니다. 태양계 행성들의 공전 궤도는 거의 같은 평면에 있지만, 각 행성의 자전 방향은 다를 수 있습니다. 은하 전체로 보면 태양 같은 별들이 대체로 한 평면에서 공전하지만, 각 항성계의 자전 방향은 자유롭다는 뜻입니다.
그동안 아무 생각 없이 지나쳤던 작은 곤충들을 과학적으로 구분해 보니 세상이 다르게 보이는 느낌이었습니다. 은하의 구조도 마찬가지입니다. 단순히 '별이 모여 있다'가 아니라 회전과 중력이라는 물리 법칙에 따라 정교하게 배열되어 있다는 사실을 알고 나니 밤하늘을 볼 때 감회가 달라졌습니다. 작은 호기심에서 시작한 질문이 과학적 사고로 이어지는 과정 자체가 즐거웠습니다.
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참고: https://www.youtube.com/watch?v=mlX-DoCu4uk&list=PLYeXRzoBwGeHVguBktW327fxb1tKqLXrR&index=128