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[IT뉴스]'팔방미인' 문어 다리의 비밀…움직이고 감지하고 착각한다

온카뱅크관리자

2026-10-17 18:07:25

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 <img alt="문어의 다리가 우리 눈에는 제멋대로 움직이는 것처럼 보이지만, 그 속에는 예상하지 못한 기능이 숨어 있다. 게티이미지뱅크" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/17/dongascience/20261017180205205uotg.jpg" data-org-width="661" dmcf-mid="qIA9jXiPRr" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/17/dongascience/20261017180205205uotg.jpg" width="658">
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 문어의 다리가 우리 눈에는 제멋대로 움직이는 것처럼 보이지만, 그 속에는 예상하지 못한 기능이 숨어 있다. 게티이미지뱅크
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 문어의 여덟 다리는 쉴 새 없이 움직인다. 바닥을 짚고 이동하다가도 순식간에 먹이를 낚아채고, 좁은 틈새를 자유롭게 더듬는다. 그런데 문어는 이 여덟 개의 다리를 모두 똑같이 사용할까. 우리 눈에는 제멋대로 움직이는 것처럼 보이지만, 그 속에는 예상하지 못한 기능이 숨어 있다. 과학자들이 문어의 움직임과 감각을 들여다보면서 여덟 다리에 관한 흥미로운 사실들이 하나씩 밝혀지고 있다.
 ● 앞쪽 4개는 탐색, 뒤쪽 4개는 이동…문어 다리에도 역할 분담이 있다
 문어는 여덟 개의 다리를 자유자재로 움직이며 먹이를 찾고 위험을 피한다. 한국에서는 흔히 '문어 다리'라고 부르지만, 다양한 물체를 붙잡고 조작하는 기능을 고려하면 해부학적으로는 '팔(arm)'에 가깝다. 그렇다면 문어는 여덟 개의 팔을 상황에 따라 어떻게 사용할까.
 첼시 베니스 미국 플로리다애틀랜틱대 해양과학연구소 연구원팀은 미국 우즈홀 해양생물학연구소 연구진과 함께 야생 문어의 팔 움직임을 분석한 결과를 2025년 9월 11일 국제학술지 '사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)'에 발표했다. 연구팀은 2007년부터 2015년까지 대서양과 카리브해, 스페인 연안 등 6개 지역에서 문어 25마리의 행동을 촬영했다. 관찰 대상에는 참문어와 아메리카문어 등 3종이 포함됐다.
 연구팀은 문어가 돌을 움직이거나 헤엄치고 공격하는 등 15가지 행동을 할 때 어떤 팔을 사용하는지 분석했다. 이를 바탕으로 팔의 움직임 12가지와 작동 방식 4가지를 정리했다. 분석 결과, 문어는 여덟 개의 팔 모두를 휘거나 비틀고 수축·이완하는 등 다양한 방식으로 움직일 수 있었다. 다만 팔의 위치에 따라 주로 수행하는 역할에는 차이가 있었다. 앞쪽 4개 팔은 주변 환경을 탐색하는 데, 뒤쪽 4개 팔은 이동하는 데 주로 활용됐다.
  
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 <img alt="문어의 행동 15가지와 팔 움직임 12가지, 팔의 작동방식 4가지를 묘사한 그림. Bennice et al.(2025)/Scientific Reports 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/17/dongascience/20261017180206518jhia.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="Bg2y9Au5Rw" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/17/dongascience/20261017180206518jhia.jpg" width="658">
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 문어의 행동 15가지와 팔 움직임 12가지, 팔의 작동방식 4가지를 묘사한 그림. Bennice et al.(2025)/Scientific Reports 제공
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 문어가 앞팔로 주변을 살피고 뒷팔로 이동한다고 해서 역할이 완전히 고정된 것은 아니다. 여덟 개의 팔 모두 다양한 움직임을 수행할 수 있지만, 실제 야생 환경에서는 위치에 따라 특정 행동에 더 자주 활용된다는 의미다.
 연구진은 이러한 움직임이 유연한 로봇 팔 개발에도 활용될 수 있을 것으로 기대했다. 미국 해군연구처는 이번 연구를 바탕으로 재난 현장의 좁은 틈을 통과해 고립된 사람에게 물이나 음식을 전달할 수 있는 로봇 기술 개발을 추진할 예정이다.
 ● 빨판으로 상한 먹이를 알아챈다…문어의 '신선도 감지 센서'
 문어의 팔이 단순히 움직이는 도구만은 아니라는 사실은 빨판에서도 드러난다. 문어의 빨판은 물체에 달라붙거나 먹이를 붙잡는 역할을 하지만, 동시에 주변 환경의 화학물질을 감지하는 감각기관이기도 하다. 사람에게 코와 혀가 있다면 문어에게는 빨판이 먹이의 상태를 확인하는 데 중요한 역할을 하는 셈이다.
 니콜라스 벨로노 미국 하버드대 분자·세포생물학과 교수 연구팀은 문어가 빨판을 이용해 유해한 미생물의 흔적을 감지한다는 연구 결과를 2025년 6월 17일 국제학술지 '셀(Cell)'에 발표했다.
 연구팀은 두점박이문어가 자신이 낳은 알 중 일부를 골라 버리는 행동에 주목했다. 버려진 알을 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 표면이 미생물로 덮여 있었다. 문어가 먹이를 살필 때도 비슷한 행동이 나타났다. 빨판으로 게를 살펴본 뒤 박테리아가 뒤덮인 게를 먹지 않고 버린 것이다. 연구팀은 문어가 미생물에 오염된 알과 먹이를 구별해 버리는 것으로 해석했다.
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 <img alt="문어는 빨판에 있는 '화학 촉각 분자'에 있었다. 이 감각 체계는 미생물이 만들어낸 특정 화학물질을 감지하고, 그 정보를 전기 신호로 바꿔 뇌에 전달한다. 게티이미지뱅크" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/17/dongascience/20261017180207773xgys.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="KG3wFRGheE" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/17/dongascience/20261017180207773xgys.jpg" width="658">
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 문어는 빨판에 있는 '화학 촉각 분자'에 있었다. 이 감각 체계는 미생물이 만들어낸 특정 화학물질을 감지하고, 그 정보를 전기 신호로 바꿔 뇌에 전달한다. 게티이미지뱅크
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 그 비밀은 빨판에 있는 '화학 촉각 분자'에 있었다. 이 감각 체계는 미생물이 만들어낸 특정 화학물질을 감지하고, 그 정보를 전기 신호로 바꿔 뇌에 전달한다. 문어가 빨판으로 먹이의 표면을 접촉하면서 상태를 확인할 수 있는 이유다.
 연구팀은 ”장내에 존재하는 미생물은 기분부터 식욕까지 다양한 영향을 미치는 것으로 잘 알려져 있다“며 ”문어가 미생물을 감지해 부패한 음식을 가려낸다는 것은 몸 밖에 존재하는 미생물 역시 동물의 행동과 생존에 영향을 미친다는 의미“라고 설명했다.  
 ● 가짜 다리를 건드렸더니 화들짝…문어도 자기 몸을 착각할까
 문어의 팔은 주변 환경을 감지할 뿐 아니라 자신의 몸을 인식하는 과정에도 관여할 가능성이 있다. 이를 보여주는 흥미로운 실험이 일본에서 진행됐다.
 이케다 유즈루 일본 류큐대 공학과학대학원 교수팀은 문어가 사람에게서 나타나는 '고무팔 착각(rubber arm illusion)'과 유사한 반응을 보인다는 연구 결과를 2025년 7월 21일 국제학술지 '커런트 바이올로지(Current Biology)'에 발표했다.
 고무팔 착각은 눈에 보이는 가짜 팔과 실제 팔에 같은 자극을 동시에 가하면 가짜 팔을 자신의 신체 일부처럼 느끼는 현상이다. 예를 들어 진짜 팔을 가려 놓고 옆에 놓인 고무팔과 실제 팔을 동시에 쓰다듬으면, 눈앞의 고무팔을 자신의 팔처럼 인식하는 착각이 일어날 수 있다. 시각과 촉각 정보가 결합하면서 나타나는 현상으로, 사람이 자기 몸을 어떻게 인식하는지 살펴보는 데 활용된다.
  
 연구팀은 문어에게도 비슷한 실험을 진행했다. 수조에 있는 문어의 팔 하나를 불투명한 천으로 가리고 그 위에 가짜 팔을 고정했다. 이후 가짜 팔과 옆에 있는 진짜 팔을 동시에 부드럽게 쓰다듬은 다음, 가짜 팔을 핀셋으로 집어 당겼다.
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 그러자 문어는 몸 색깔을 바꾸거나 팔을 움츠리고 달아나는 등 방어 행동을 보였다. 반면 가짜 팔만 쓰다듬거나 진짜 팔과 가짜 팔을 서로 다른 시점에 자극했을 때는 이러한 반응이 거의 나타나지 않았다. 두 팔의 위치가 어긋난 경우에도 반응은 미미했다.
 연구팀은 시각과 촉각 자극이 일치하는 조건에서만 문어가 가짜 팔에 방어 반응을 보였다는 점에 주목했다. 문어 역시 서로 다른 감각 정보를 결합해 자신의 신체를 인식할 가능성이 있다는 것이다.
 다만 이 실험만으로 문어가 사람과 똑같은 방식으로 자기 몸을 느끼거나 가짜 팔을 의식적으로 자신의 팔이라고 믿는다고 단정할 수는 없다. 연구 결과는 인간과 신경계 구조가 크게 다른 문어에게서도 신체 소유감과 관련된 것으로 해석할 수 있는 행동이 나타났다는 점에서 의미가 있다.
 ● 문어의 여덟 다리, 알고 보면 더 신기하다
 문어가 바닷속을 움직이는 모습을 보면 여덟 개의 다리가 서로 얽히지 않는 것도 신기하다. 어떤 다리는 바닥을 짚고, 다른 다리는 주변을 더듬거나 먹이를 붙잡는다. 사람에게는 손과 발이 따로 있지만, 문어는 여덟 개의 팔로 이 모든 일을 해낸다. 여기에 눈으로 보는 것만큼이나 중요한 감각 기능까지 갖추고 있다니, 문어의 다리는 우리가 생각했던 것보다 훨씬 다재다능하다.
 문어는 사람처럼 뼈가 있는 팔을 움직이지 않는다. 근육으로 이뤄진 유연한 팔을 구부리고 비틀면서 주변 환경에 맞춰 움직인다. 익숙한 손발의 움직임과는 전혀 다른 방식으로 세상을 탐색하는 셈이다. 다음에 수족관에서 문어를 만난다면 여덟 개의 다리가 어디를 향하고 무엇을 하는지 유심히 살펴보자. 무심코 지나쳤던 문어의 움직임이 전과는 조금 다르게 보일지도 모른다.  
 ※참고자료
 doi.org/10.1038/s41598-025-10674-y
 doi.org/10.1016/j.cub.2025.05.017
 doi.org/10.1016/j.cell.2025.05.033 External Link
  
 [남상희 에디터 bingbong@donga.com]
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