개미 고속도로의 수수께끼
네가 보도에 쿠키 부스러기를 떨어뜨렸어요. 몇 분도 안 되어 개미들의 행렬이 그곳을 향해 곧장 행진해요. 아무렇게나 헤매는 게 아니라, 마치 GPS가 있는 것처럼 가장 짧은 길을 따라가죠. 개미들은 전화기나 지도도 없이 어떻게 그렇게 할까요?
네 쿠키 부스러기를 처음 찾은 개미는 사실 길을 잃은 거나 마찬가지예요. 여기저기 돌아다니고, 콘크리트 위를 지그재그로 걷고, 조약돌 아래를 살피고, 왔던 길로 다시 돌아가기도 하죠. 그런데 걸어가는 동안 개미는 보이지 않는 길을 남겨요. 페로몬이라는 화학 물질인데, 냄새로 만든 빵 부스러기 표시 같은 거예요.
마침내 부스러기를 우연히 발견하면, 개미는 한 조각을 집어 들고 돌아서요. 이제 자기 냄새 길을 따라 집으로 돌아가지만, 동시에 더 많은 페로몬도 남겨요. 더 강한 “먹이를 찾았다!” 신호를 보내는 거죠. 돌아가는 길에 형광펜으로 길을 표시하는 것과 같아요.
다른 개미들은 그 페로몬 길의 냄새를 맡고 따라가요. 하지만 비밀은 바로 이것이에요. 개미들은 그 길을 완벽하게 따라가지는 않아요. 조금씩 헤매며 모퉁이를 가로지르고, 지름길을 시험해 보죠. 어떤 개미들은 긴 지그재그 길로 가요. 어떤 개미들은 우연히 더 곧은 길을 찾아내요.
먹이에 갔다가 무사히 돌아온 개미는 자기가 지나간 길에 더 많은 페로몬을 더해요. 짧은 길은 더 자주 지나가게 되니까 냄새가 더 많이 남아요. 긴 지그재그 길은 덜 지나가게 되니까 페로몬이 점점 사라져요. 향수처럼 공기 중으로 증발해 버리는 거예요.
한 시간 안에 가장 짧은 길은 페로몬 초고속도로가 돼요. 가장 밝고 냄새가 가장 강한 길이라서 거의 모든 개미가 그 길을 따라가죠. 개미 군락이 이 일을 계획한 건 아니에요. 어떤 개미가 지휘하는 것도 아니죠. 모두가 단 하나의 간단한 규칙을 따랐을 뿐이에요. “먹이 냄새가 나는 곳으로 걸어가고, 뒤에 더 많은 냄새를 남겨라.”
과학자들은 이것을 “군집 지능”이라고 불러요. 단순한 생물들이 함께 단순한 규칙을 따를 때 생겨나는 복잡한 문제 해결 능력이죠. 개미 한 마리는 그저 헤매고 있을 뿐이에요. 하지만 개미 천 마리는 살아 있는 알고리즘이 되어, 다리로 만들어진 아주 작은 슈퍼컴퓨터처럼 길을 최적화해요.
그러니 다음에 보도에서 개미 고속도로를 보게 된다면 기억하세요. 아무도 그 지도를 그리지 않았어요. 개미들이 스스로 그린 거예요. 헤매는 한 걸음 한 걸음이 모여, 가장 짧은 길이 저절로 그려질 때까지요.
