초파리가 냄새 기류의 경계를 따라 이동하며 방향 기억을 이용해 다시 냄새를 찾아가는 과정을 표현한 이미지. AI 생성 이미지 거의 같은 시기에 같은 질문을 품은 두 편의 논문이 나왔다. 한 편은 네이처에, 다른 한 편은 실험생물학 저널에 실렸다 . 이 문장을 읽는 순간 우리 대부분의 머릿속엔 반사적으로 서열이 그려진다. '아, 네이처 쪽이 더 대단한 발견이겠구나.' 나도 그 반사적 반응에서 온전히 자유롭지 못하다. 그리고 바로 그 반응이 가끔 과학자로서의 내 길을 슬프게 만든다. 연구의 가치를 게재 학술지의 명성만으로 판단하는 것은 과학적 발견의 본질과 거리가 있다. 두 논문은 우열을 가리기보다 하나의 오래된 수수께끼를 서로 다른 방향에서 풀어낸 연구다. 이제 학술지의 서열을 넘어 두 연구가 풀고자 한 수수께끼를 살펴보자. ● 가장자리를 걷는 파리 곤충은 어떻게 바람에 실려 오는 냄새를 좇아 그 근원에 이르는가. 자연에서 냄새는 매끄러운 농도 기울기로 오지 않는다. 난류에 갈가리 찢긴 필라멘트가 띄엄띄엄 도착하고 그 사이엔 아무 정보도 없는 맑은 공기의 긴 공백이 놓인다. 나방이 수 킬로미터 밖의 짝을 찾고 모기가 숙주의 살갗을 찾아내는 일은 잡음 속에서 방향을 복원하는 지독한 계산 문제다. 반세기 전부터 초파리 연구자들은 이 같은 행동을 일련의 반사 작용으로 설명해 왔다. 냄새를 감지하면 바람을 거슬러 빠르게 이동하는 ‘서지(surge)’ 행동을 보이고 냄새를 놓치면 좌우로 움직이며 냄새의 위치를 다시 탐색하는 ‘캐스트(cast)’ 행동을 한다는 이른바 ‘캐스트-서지 전략’이다. 곤충이 냄새의 흔적을 따라 바람을 거슬러 이동하고 좌우로 탐색하며 냄새의 근원을 찾아가는 과정을 표현한 이미지. AI 생성이미지 바네사 루타 연구진은 가상현실 속을 걷는 초파리를 들여다보았다. 머리를 고정한 파리가 공 위를 걸으며 폭 5센티미터, 길이 1미터의 사과식초 냄새 회랑을 좇을 때 파리는 회랑 한복판을 헤엄치지 않았다. 대신 그 가장자리, 경계선을 따라 걸었다. 안으로 들어서면 5초도 되지 않아 돌아 나오고 밖으로 벗어나면 다시 경계로 돌아온다. 야마토5다운로드게임사이트 연구진이 '가장자리 추적(edge tracking)'이라 부른 이 춤에서 파리는 냄새 기둥의 '위치'를 기억하지 않았다. 오직 '어느 방향으로 돌아가야 경계를 다시 만나는가'라는 각도만을 기억했다. 증거는 집요했다. 냄새 회랑을 바람과 45도, 90도로 비틀어도 파리는 그 경계를 수백 밀리미터씩 따라갔다. 파리가 밖으로 나설 때마다 회랑을 20밀리미터씩 옆으로 '。프'시켜도 끝내 따라붙었다. 10분간 추적하게 한 뒤 회랑을 통째로 지워 버리자 파리는 마지막 냄새를 만난 자리로 돌아가는 대신 이전에 '돌아가던 그 방향'을 고집스레 유지하며 수백 밀리미터를 걸었다. 위치의 기억이 아니라 방향의 기억을 쫓는다는 뜻이다. 그 기억이 깃든 곳은 곤충 뇌의 중심복합체였다. 방향을 나침반처럼 담아 두는 EPG 신경세포를 빛으로 침묵시키자 파리는 더 이상 경계로 돌아오지 못하고 바람을 거슬러 헤맸다. 그리고 부채꼴체의 FC2 신경세포—파리가 냄새 밖 허공에 놓여 있을 때 이 세포들은 파리가 실제로 몸을 틀기 몇 초 전에 이미 경계로 돌아갈 방향을 정확히 가리켰다. 둥지로 어김없이 귀환하는 개미와 꿀벌의 벡터 항법을, 초파리는 냄새의 세계에서 고스란히 쓰고 있었던 것이다. 게다가 그 기억은 단 한 번의 조건화 훈련만으로 갱신되었고 어긋난 신호가 이어지면 순식간에 지워졌다. 죽은 회로가 아니라 살아 있는 기억이었다. 초파리가 냄새 기류의 가장자리를 따라 이동하며 EPG와 FC2 신경세포를 이용해 방향을 기억하는 과정을 표현한 이미지. AI 생성 이미지 ● 돌풍의 자리로 되돌아가다 이 우아한 회로도를 얻기 위해 치른 대가는 명백하다. 파리의 머리를 붙들어 매고 세계를 가상으로 지어내야 했다. 신경세포의 목소리를 듣기 위한 불가피한 환원이다. 바로 그 지。에서 네바다의 반 브뢰겔 연구진은 정반대의 무대를 택했다. 고정도 가상현실도 없이 진짜 바람이 부는 풍동 속을 자유롭게 나는 파리를 빛으로 자극했다. 광유전학으로 후각 신경을 켜서 '냄새'를 만들되 바람과는 완전히 떼어 놓은 것이다. 옆에서 돌풍을 일으키는 보조 팬을 달고 유체역학 시뮬레이션으로 그 바람의 결까지 재구성했다 황금성용가리 . 열두 대의 카메라가 초당 100장씩, 43일 밤에 걸쳐 600여 마리의 궤적을 3차원으로 좇았다. 돌풍 구역에서 0.675초의 빛을 받은 파리는 세 박자의 교정을 보였다. 옆바람에 밀려나고 되돌아 몸을 틀고 그러고 나서 바람을 거슬러 돌진한다. 순간의 바람은 이 반사적 돌진의 방향을 지배했다. 그러나 자극이 끝난 뒤가 달랐다. 자신을 떠밀었던 바로 그 돌풍의 자리로 되돌아가 그곳을 뒤진 것이다. 날아가기 사나운 난류의 한복판인데도 그랬다. 팬이 꺼져 있을 때 냄새를 맡은 파리들이 얌전히 상류에 머문 것과는 뚜렷이 갈렸다. 순간의 바람이 몸의 방향을 정한다면 바람의 '역사'는 어디를 탐색할지를 정했다. 파리는 냄새의 이력만이 아니라 자신이 겪은 바람의 이력까지 기억하고 있었다. 초파리가 바람의 방향을 기억해 냄새 기류를 따라 이동하고 냄새의 근원지로 되돌아가는 과정을 표현한 이미지. AI 생성 이미지 두 연구는 전혀 다른 언어로 같은 진실을 발음한다. 파리는 반사의 기계가 아니다. 찢긴 감각의 조각들 사이를 파리는 제 안에 품은 기억—방향의 기억, 바람의 기억—으로 이어 붙인다. 정교한 회로는 고정된 파리에서 나오고 진짜 행동은 날개를 단 파리에서 나온다. 생물학은 언제나 이 두 진실을 모두 필요로 한다. ● 위계를 접고 경이 앞에 서기 여기서 서두의 그 씁쓸한 반사반응으로 돌아가자. 네이처를 내는 곳은 스프링거-네이처라는 거대 상업 출판사다. JEB를 내는 곳은 '컴퍼니 오브 바이올로지스트', 한 세기 가까이 생물학자들이 스스로 꾸려 오며 그 수익을 다시 학문 공동체의 학회와 여비 지원으로 되돌리는 비영리 단체다. 저자에게 거액의 게재료를 물리지 않고도 논문을 열어 두는 '구독 개방(Subscribe to Open)' 모델을 앞장서 실험해 온 곳이기도 하다. 우리가 은연중 하위 학술지라 여기도록 길들여진 저널이 실은 더 고결한 경제 위에 서 있는 셈이다. 모건과 브리지스가 초파리 계통을 아낌없이 나누며 세운 공유의 전통을 떠올리면 저널의 이름값으로 논문을 재는 일이 얼마나 초라한지 새삼 깨닫는다. 그리고 이 사소해 보이는 파리의 항법은 결코 사소하지 않다 파칭코게임 . 모기가 사람을 찾는 방식, 해충이 작물을 찾는 방식, 언젠가 재난 현장에서 유독 물질의 근원을 더듬어야 할 로봇의 알고리즘이 모두 이 문제 위에 서 있다. 십만 개 남짓한 신경세포로 우리가 슈퍼컴퓨터를 동원해 겨우 흉내 내는 일을 파리는 태연히 해낸다. 두 연구팀이 서로 다른 무대에서 같은 결론에 도달했다는 사실이야말로 이 발견이 단단하다는 가장 확실한 증거다. 낭만이란 그런 것이다. 저 작은 곤충이 세계의 방향을 기억하고 스쳐 지나간 바람마저 기억한다는 사실 앞에서 어느 저널에 실렸는가는 정말이지 사소한 물음이 된다. 중요한 건 두 논문이 함께 건네는 단 하나의 문장이다. 파리는 바람을 기억한다. 그리고 그 기억으로 길을 찾는다. 초파리가 바람의 방향을 기억해 냄새의 흔적을 따라 길을 찾는 과정을 표현한 이미지. AI 생성 이미지 ※참고자료 - Siliciano, A.F., Minni, S., Morton, C. et al. A vector-based strategy for olfactory navigation in Drosophila. Nature (2026). https://doi.org/10.1038/s47-7 - Jaleesa Houle, Austin P. Lopez, Floris van Breugel; Wind history shapes olfactory search response in free flying Drosophila melanogaster. J Exp Biol 2026; jeb.252635. 김우재 하얼빈 공대 생명과학센터 교수 ※필자소개 김우재. 초파리 유전학자. 하얼빈공업대학 생명과학센터(HCLS) 교수. 바이러스학으로 박사학위를 받았으나, 마음속 깊은 곳에 품어온 동물행동학의 꿈을 초파리 행동유전학 연구로 꽃피우고 있다. 초파리의 교미 시간을 통해 생명체의 시간 인지 메커니즘을 추적해왔으며, 이제 그 시선을 실험실 너머 생태계로 확장 중이다. 초파리 유전학이라는 강력한 플랫폼을 통해 기후 위기 시대의 꽃가루 매개자인 꿀벌을 살리고, 나아가 곤충과 인간이 공존하는 생태계를 이해하려 노력하고 있다. 이 작은 초파리들로 언젠가 세계를 정복하겠다는 낭만적이고도 야무진 꿈을 꾸며 산다. 저서로 《보통 과학자》, 《플라이룸》 등이 있다. /sweetkey.