Sheila Patek: Measuring the fastest animal on earth

번역: Jimin Lee 검토: InHyuk Song

If you'd like to learn how to play the lobster, we have some here.

바닷가제를 연주하는 법을 배우고 싶으시다면, 여기 방법이 있습니다.

And that's not a joke, we really do.

농담이 아닙니다.

So come up afterwards and I'll show you how to play a lobster.

나중에 바닷가제를 연주하는 방법을 보여드리죠.

So, actually, I started working on what's called the mantis shrimp

사실, 저는 몇년 전부터 갯가제라고 불리는 동물들에 대해서

a few years ago because they make sound.

연구를 시작했습니다. 갯가제는 무언가 소리를 냅니다.

This is a recording I made of a mantis shrimp

이것은 캘리포니아 해안에서 발견되는

that's found off the coast of California.

갯가제로부터 녹음한 소리입니다.

And while that's an absolutely fascinating sound,

굉장히 멋진 소리처럼 들리지만,

it actually turns out to be a very difficult project.

결국에는 굉장히 어려운 프로젝트가 됐습니다.

And while I was struggling to figure out how and why mantis shrimp,

갯가제, 또는 구각류들이 어떻게 그리고 왜 그런 소리를 내는지 알아내려고

or stomatopods, make sound, I started to think about their appendages.

애쓰면서 저는 그들의 기관들에 대해서 생각했습니다.

And mantis shrimp are called "mantis shrimp" after the praying mantises,

갯가제(사마귀 새우)의 이름은 사마귀를 따라서 붙여졌습니다.

which also have a fast feeding appendage. And I started to think,

사마귀 역시 빠른 사냥을 위한 기관을 가지고 있지요. 그리고 저는

well, maybe it will be interesting, while listening to their sounds,

그들이 내는 소리를 들으면서, 어떻게 이 동물들이 그렇게 빠른

to figure out how these animals generate very fast feeding strikes.

사냥 공격을 할수 있는지 알아보는 것이 재미있겠다고 생각했습니다.

And so today I'll talk about the extreme stomatopod strike,

오늘 구각류의 극한의 공격 방법에 대해서 이야기하려고 합니다.

work that I've done in collaboration with Wyatt Korff and Roy Caldwell.

Wyatt Korff와 Roy Caldwell과 함께한 작업입니다.

So, mantis shrimp come in two varieties:

갯가제는 두가지 종류가 있습니다.

there are spearers and smashers.

찌르는 종과 부수는 종이지요.

And this is a spearing mantis shrimp, or stomatopod.

이것은 찌르는 갯가제 또는 찌르는 구각류입니다.

And he lives in the sand, and he catches things that go by overhead.

이것들은 모래에 살면서 자기 위로 지나가는 것들을 잡습니다.

So, a quick strike like that. And if we slow it down a bit,

이렇게 굉장히 빠른 공격으로요. 조금 천천히 보면,

this is the mantis shrimp -- the same species --

이것은 초당 1,000프레임으로 녹화를 하고,

recorded at 1,000 frames a second,

초당 15프레임으로 재생한

played back at 15 frames per second.

갯가제의 모습입니다.

And you can see it's just a really spectacular extension of the limbs,

여러분은 죽은 새우의 일부를 낚아채기 위해서

exploding upward to actually just catch

위로 쭉 뻣어가는 굉장히 멋진

a dead piece of shrimp that I had offered it.

팔을 보실 수 있습니다.

Now, the other type of mantis shrimp is the smasher stomatopod,

또다른 종류의 갯가제는 부수는 구각류입니다.

and these guys open up snails for a living.

이 종류들은 달팽이를 부셔서 먹이로 사용합니다.

And so this guy gets the snail all set up and gives it a good whack.

달팽이를 잡고 강력한 한 방을 날립니다.

(Laughter)

(웃음)

So, I'll play it one more time.

한번 더 돌려보겠습니다.

He wiggles it in place, tugs it with his nose, and smash.

제자리에서 꼼지락 거리다가, 코로 끌어당긴 후에, 한 방 날립니다.

And a few smashes later, the snail is broken open, and he's got a good dinner.

몇번 이렇게 충격을 가한 후에, 달팽이는 부숴지면서 열리고, 근사한 저녁식사를 하게 되지요.

So, the smasher raptorial appendage can stab with a point at the end,

이렇게 부수는 기관은 끝의 뾰족한 부분으로 가격을 할 수도 있고,

or it can smash with the heel.

뒷꿈치로 가격을 할 수도 있습니다.

And today I'll talk about the smashing type of strike.

오늘은 부수는 공격에 대해서 이야기를 하겠습니다.

And so the first question that came to mind was,

가장 먼저 떠오른 질문은 얼마나 빨리

well, how fast does this limb move?

팔이 움직이는가였습니다.

Because it's moving pretty darn fast on that video.

비디오로 보면 굉장히 빨리 움직이기 때문에

And I immediately came upon a problem.

즉시 문제에 부딪혔습니다.

Every single high-speed video system in the biology department

버클리의 생물학과에 있는 가장 빠른 비디오 시스템도

at Berkeley wasn't fast enough to catch this movement.

이 움직임을 잡을 정도로 빠르지가 않았습니다.

We simply couldn't capture it on video.

비디오로 움직임을 녹화할 수가 없었지요.

And so this had me stymied for quite a long period of time.

이 사실이 저를 오랫동안 좌절하게 만들었습니다.

And then a BBC crew came cruising through the biology department,

그 뒤에 BBC 팀이 생물학에서 새로운 기술에 대한 이야기를 찾으러

looking for a story to do about new technologies in biology.

생물학과에 나타났습니다.

And so we struck up a deal.

그리고 저와 BBC는 거래를 했습니다.

I said, "Well, if you guys rent the high-speed video system

저는, "저희에게 갯가제의 움직임을 담을 수 있는 초고속 비디오를

that could capture these movements,

빌려준다면 저희가 데이터를 모으는 것을

you guys can film us collecting the data."

찍을 수 있게 해드리겠습니다." 라고 했습니다.

And believe it or not, they went for it. (Laughter)

믿으실지 모르겠지만, 거래는 성사됐습니다.

So we got this incredible video system. It's very new technology --

그렇게해서 이렇게 환상적인 비디오 시스템을 가지게 됐습니다.

it just came out about a year ago --

나온지 일년 정도 밖에 되지않은

that allows you to film at extremely high speeds in low light.

아주 빛이 적은 곳에서도 초고속으로 찍을 수 있는 시스템입니다.

And low light is a critical issue with filming animals,

적은 빛은 동물을 찍는데 굉장히 중요합니다.

because if it's too high, you fry them. (Laughter)

너무 강한 빛은 동물을 쫓아 버리니까요.

So this is a mantis shrimp. There are the eyes up here,

갯가제입니다. 저기 위에 눈이 있구요,

and there's that raptorial appendage, and there's the heel.

저것이 공격용 기관이고, 저것이 뒷꿈치입니다.

And that thing's going to swing around and smash the snail.

저 부분을 휘둘러서 달팽이를 깨트리죠.

And the snail's wired to a stick,

달팽이를 막대기에 감아뒀습니다.

so he's a little bit easier to set up the shot. And -- yeah.

촬영을 조금 더 쉽게 하려구요.

(Laughter)

(웃음)

I hope there aren't any snail rights activists around here.

이 곳에 달팽이 보호자들이 없었으면 좋겠네요.

(Laughter)

(웃음)

So this was filmed at 5,000 frames per second,

이 장면을 초당 5,000프레임으로 찍었고,

and I'm playing it back at 15. And so this is slowed down 333 times.

초당 15프레임으로 재생하고 있습니다. 333배 느리게 틀고 있지요.

And as you'll notice, it's still pretty gosh darn fast

보시다시피 아직도 굉장히 빠릅니다.

slowed down 333 times. It's an incredibly powerful movement.

333배 느리고 재생을 하는데두요. 굉장히 강력한 움직임입니다.

The whole limb extends out. The body flexes backwards --

팔 전체가 쭉 뻣어나가고, 몸은 뒤로 펴집니다.

just a spectacular movement.

너무 멋진 순간이지요.

And so what we did is, we took a look at these videos,

우리는 이 비디오를 들여다보면서

and we measured how fast the limb was moving

팔이 원래 위치로 얼마나 빨리 돌아오는지를

to get back to that original question.

측정했습니다.

And we were in for our first surprise.

그리고 우리는 시도하자말자 깜짝 놀랐습니다.

So what we calculated was that the limbs were moving

우리가 계산한바에 따르면 팔은

at the peak speed ranging from 10 meters per second

최고 10m/s에서 23m/s의 속도로

all the way up to 23 meters per second.

움직였습니다.

And for those of you who prefer miles per hour,

마일을 더 좋아하시는 분이 계시다면

that's over 45 miles per hour in water. And this is really darn fast.

물속에서 시속 45마일 이상으로 움직이는 것입니다. 굉장히 빠르죠.

In fact, it's so fast we were able to add a new point

실제로 이 속도는 굉장히 빠른 것이라서

on the extreme animal movement spectrum.

초고속 동물 움직임에 추가할 수 있습니다.

And mantis shrimp are officially the fastest measured feeding strike

갯가제는 공식적으로 측정된 가장 빠른 사냥 공격입니다.

of any animal system. So our first surprise.

첫번째 놀라움입니다.

(Applause)

(박수)

So that was really cool and very unexpected.

굉장히 멋지면서도 기대 밖이었습니다.

So, you might be wondering, well, how do they do it?

그렇다면 어떻게 그렇게 움직이는지 궁금하실 것입니다.

And actually, this work was done in the 1960s

사실 이 작업은 1960년대에 유명한 생물학자

by a famous biologist named Malcolm Burrows.

Malcolm Burrow에 의해서 수행됐습니다.

And what he showed in mantis shrimp is that they use

그가 갯가제에서 입증한 것은 갯가제가 잡기 메커니즘,

what's called a "catch mechanism," or "click mechanism."

혹은 딸깍 메커니즘이라는 것을 사용한다는 것입니다.

And what this basically consists of is a large muscle

이것은 수축하는데 굉장히 오래걸리는

that takes a good long time to contract,

커다란 근육과 이 근육이 움직이는 것을

and a latch that prevents anything from moving.

방지하는 걸쇠로 이루어집니다.

So the muscle contracts, and nothing happens.

근육이 수축되고, 아무일도 일어나지 않습니다.

And once the muscle's contracted completely, everything's stored up --

근육이 완적히 수축되고 나면, 모든 에너지가 저장되어 있습니다.

the latch flies upward, and you've got the movement.

걸쇠가 위로 올라가면, 움직임이 생기지요.

And that's basically what's called a "power amplification system."

기본적으로 파워 증폭 시스템이라고 불리는 것입니다.

It takes a long time for the muscle to contract,

근육이 수축하는데는 긴 시간이 걸리지만

and a very short time for the limb to fly out.

팔이 뻗어나가는데는 아주 짧는 시간만이 걸립니다.

And so I thought that this was sort of the end of the story.

그리고 저는 이것이 이야기의 전부라고 생각했습니다.

This was how mantis shrimps make these very fast strikes.

갯가제가 아주 빠른 공격을 할 수 있는 이유의 전부라고 생각했죠.

But then I took a trip to the National Museum of Natural History.

그런데 언젠가 국립 자연사 박물관을 가게 됐습니다.

And if any of you ever have a chance,

기회가 되신다면,

backstage of the National Museum of Natural History

국립 자연사 박물과의 뒷편은

is one of the world's best collections of preserved mantis shrimp. And what --

세계에서 가장 잘 보존된 갯가제 컬렉션 중의 하나입니다.

(Laughter)

(웃음)

this is serious business for me.

저에게는 진지합니다.

(Laughter)

(웃음)

So, this -- what I saw, on every single mantis shrimp limb,

그리고 저는 찌르는 종이든 부수는 종이든 관계없이

whether it's a spearer or a smasher,

모든 갯가제의 팔의 맨 위 표면에서

is a beautiful saddle-shaped structure

아름다운 안장 모양의 구조를

right on the top surface of the limb. And you can see it right here.

발견했습니다. 바로 이것입니다.

It just looks like a saddle you'd put on a horse.

말에 올리는 안장처럼 생겼습니다.

It's a very beautiful structure.

매우 아름다운 구조입니다.

And it's surrounded by membranous areas. And those membranous areas

이 구조는 막구조로 둘러싸여 있습니다. 그리고 이 막구조는

suggested to me that maybe this is some kind of dynamically flexible structure.

이것이 무엇인가 동적으로 유연한 구조일지도 모른다는 것을 의미했습니다.

And this really sort of had me scratching my head for a while.

이 발견은 저에게 한동안 머리를 긁적거리게 했습니다.

And then we did a series of calculations, and what we were able to show

여러번의 계산을 통해서 저희가 알아낸 것은

is that these mantis shrimp have to have a spring.

갯가제가 일종의 스프링을 가지고 있어야한다는 것입니다.

There needs to be some kind of spring-loaded mechanism

저희가 관찰한 힘과 속도,

in order to generate the amount of force that we observe,

그리고 다른 결과들이 나오려면

and the speed that we observe, and the output of the system.

일종의 스프링 메커니즘이 있어야 했습니다.

So we thought, OK, this must be a spring --

그래서 저희는 스프링이 반드시 있어야하고,

the saddle could very well be a spring.

안장 모양의 구조가 스프링이 틀림없다고 생각했습니다.

And we went back to those high-speed videos again,

다시 초고속 비디오로 돌아갔습니다.

and we could actually visualize the saddle compressing and extending.

그리고는 안장이 압축하고 팽창하는 것을 시각화 할 수 있었습니다.

And I'll just do that one more time.

한번 더 해보겠습니다.

And then if you take a look at the video --

비디오를 보시면,

it's a little bit hard to see -- it's outlined in yellow.

보기 조금 힘들지만 노란색 선으로 표시되있습니다.

The saddle is outlined in yellow. You can actually see it

안장은 노란색 선으로 표시되어 있습니다.

extending over the course of the strike, and actually hyperextending.

때리는 동안 확장, 실제로 엄청난 확장을 하고 있는 것을 볼 수 있죠.

So, we've had very solid evidence showing

이제 안장 모양 구조가 실제로 압축과 팽창을 하고,

that that saddle-shaped structure actually compresses and extends,

실제로 스프링 역할을 한다는 사실을 보여주는

and does, in fact, function as a spring.

명확한 증거를 가졌습니다..

The saddle-shaped structure is also known as a "hyperbolic paraboloid surface,"

안장 모양 구조는 쌍곡 포물면 또는 anticlastic 구조라고

or an "anticlastic surface."

알려져 있습니다.

And this is very well known to engineers and architects,

이 구조는 엔지니어나 건축가들에게는 매우 잘 알려져있습니다.

because it's a very strong surface in compression.

압축에 굉장히 강한 표면이기 때문입니다.

It has curves in two directions,

두 방향의 커브를 가지고 있습니다.

one curve upward and opposite transverse curve down the other,

하나는 위쪽으로 향하는 커브고, 하나는 그것을 가로지르는 커브입니다.

so any kind of perturbation spreads the forces

그래서 어떤 변화든지 힘이

over the surface of this type of shape.

이 구조의 표면으로퍼 져나갑니다.

So it's very well known to engineers, not as well known to biologists.

엔지니어들에게는 잘 알려져있지만 생물학자들에게는 잘 알려지지 않은 구조입니다.

It's also known to quite a few people who make jewelry,

보석을 만드는 몇몇 사람들에게도 잘 알려져있습니다.

because it requires very little material

아주 강하면서도 이런 구조를 가진 표면을

to build this type of surface, and it's very strong.

만들기 위해서 아주 적은 재료만 필요하기 때문입니다.

So if you're going to build a thin gold structure,

그래서 아주 얇은 금 구조를 만들고 싶다면,

it's very nice to have it in a shape that's strong.

이런 표면으로 만드는 것이 좋죠.

Now, it's also known to architects. One of the most famous architects

이 구조를 대중화시킨 유명한 건축가인

is Eduardo Catalano, who popularized this structure.

Eduardo Catalano도 이 구조를 잘 알고 있었습니다.

And what's shown here is a saddle-shaped roof that he built

이것은 그가 87년에 지은

that's 87 and a half feet spanwise.

안장 구조의 지붕입니다.

It's two and a half inches thick, and supported at two points.

두께는 2.5인치고, 두 지점으로 지탱됩니다.

And one of the reasons why he designed roofs this way is because it's --

그가 이런 구조로 지붕을 만든 이유는

he found it fascinating that you could build such a strong structure

이렇게 강한 구조를 아주 적은 재료와 아주 적은 지지점으로

that's made of so few materials and can be supported by so few points.

만들 수 있다는 사실에 놀랐기 때문입니다.

And all of these are the same principles that apply

이런 모든 원리는 구각류의

to the saddle-shaped spring in stomatopods.

안장 모양 구조의 스프링에도 적용됩니다.

In biological systems it's important not to have a whole lot

생물학적 시스템에서 무엇인가를 만들기 위해서

of extra material requirements for building it.

너무 많은 재료를 사용하지 않는 것은 중요하죠.

So, very interesting parallels between the biological

생물학과 공학 사이에 존재하는 흥미로운

and the engineering worlds. And interestingly, this turns out --

공통점입니다. 그리고 흥미롭게도,

the stomatopod saddle turns out to be the first

구각류의 안장은 쌍곡 포물면으로 설명되는

described biological hyperbolic paraboloid spring.

첫번째 생물학적 구조입니다.

That's a bit long, but it is sort of interesting.

조금 길었지만, 재미있는 사실이지요.

So the next and final question was, well, how much force

다음으로, 그리고 마직막으로 궁금한 점은 그렇다면

does a mantis shrimp produce if they're able to break open snails?

달팽이를 부수려면 갯가제가 얼마나 많은 힘을 가해야할까입니다.

And so I wired up what's called a load cell.

저는 부하전지라는 것을 장착했습니다.

A load cell measures forces, and this is actually

부하전지는 힘을 측정하는데 쓰입니다.

a piezoelectronic load cell that has a little crystal in it.

실제로는 내부에 작은 결정을 가지고있는 압전기 부하전지입니다.

And when this crystal is squeezed, the electrical properties change

이 결정이 찌그러지면, 가해진 힘에 비례해서

and it -- which -- in proportion to the forces that go in.

전기적 특성이 변합니다.

So these animals are wonderfully aggressive,

갯가제는 굉장히 공격적이고,

and are really hungry all the time. And so all I had to do

항상 배고파 있죠. 그래서 제가 할일은

was actually put a little shrimp paste on the front of the load cell,

새우 반죽을 부하전지 표면에 바르는 것이 전부였습니다.

and they'd smash away at it.

그러면 갯가제가 부하전지를 공격합니다.

And so this is just a regular video of the animal

이것은 부하전지를 때리는 동물을 찍은

just smashing the heck out of this load cell.

아주 평범한 비디오입니다.

And we were able to get some force measurements out.

이 과정을 통해서 우리는 힘을 측정할 수 있었습니다.

And again, we were in for a surprise.

그리고 또다시 우리는 놀라고 말았습니다.

I purchased a 100-pound load cell, thinking,

저는 이 정도 크기의 동물이 100파운드 이상의

no animal could produce more than 100 pounds at this size of an animal.

힘을 낼 수는 없을 거라고 생각하고 100파운드 부하전지를 구입했습니다.

And what do you know? They immediately overloaded the load cell.

그리고 갯가제는 부하전지의 최대 용량을 바로 넘겨버렸습니다.

So these are actually some old data

이것들은 제가 실험실에서 작은 동물들을

where I had to find the smallest animals in the lab,

찾아야했던 예전 데이터들입니다.

and we were able to measure forces of well over 100 pounds

그리고 이 정도 크기의 동물이 낼 수 있는 100파운드 이상의

generated by an animal about this big.

힘을 측정할 수 있었습니다.

And actually, just last week I got a 300-pound load cell

그리고 지난 주에 잘 작동하는 300파운드 부하전지를

up and running, and I've clocked these animals generating

구했습니다. 제가 측정한 바에 따르면 갯가제는 200 파운드 이상의

well over 200 pounds of force.

힘을 내고 있었습니다.

And again, I think this will be a world record.

제 생각에는 세계기록일 것 같습니다.

I have to do a little bit more background reading,

관련 연구들을 더 찾아 봐야겠지만,

but I think this will be the largest amount of force produced

몸무게당 힘으로 따지면 가장 큰 힘을 내는 동물이라고 생각합니다.

by an animal of a given -- per body mass. So, really incredible forces.

굉장한 힘이지요.

And again, that brings us back to the importance of that spring

힘을 저장했다고 방출하는 스프링의 중요성을

in storing up and releasing so much energy in this system.

다시 생각하게 해주는 부분입니다.

But that was not the end of the story.

하지만 이것이 전부가 아닙니다.

Now, things -- I'm making this sound very easy, this is actually a lot of work.

쉬운 것처럼 보이지만, 사실은 굉장히 힘든 일이었습니다.

And I got all these force measurements,

저는 모든 측정치를 가지고,

and then I went and looked at the force output of the system.

힘을 측정한 값들을 살펴보았습니다.

And this is just very simple -- time is on the X-axis

여기를 보시면 간단합니다. X축은 시간이고,

and the force is on the Y-axis. And you can see two peaks.

Y축은 힘입니다. 두 곳의 뾰족한 곳을 보실 수 있습니다.

And that was what really got me puzzled.

저를 혼란스럽게 만드는 부분이었습니다.

The first peak, obviously, is the limb hitting the load cell.

첫번째 뾰족한 곳은 갯가제가 부하전지를 쳤을 때를 나타냅니다.

But there's a really large second peak half a millisecond later,

하지만 0.5 밀리초 정도 후에 두번째 커다란 꼭지점이 나타납니다.

and I didn't know what that was.

그것이 무엇인지 알 수가 없었죠.

So now, you'd expect a second peak for other reasons,

두번째 꼭지점에 대해서 여러가지 이유를 생각해보실 수 있겠지만,

but not half a millisecond later.

0.5 밀리초 후의 일은 아닐겁니다.

Again, going back to those high-speed videos,

다시 초고속 비디오로 돌아가보면

there's a pretty good hint of what might be going on.

무슨 일이 일어나는지를 알려줄 좋은 힌트를 볼 수 있습니다.

Here's that same orientation that we saw earlier.

전에 우리가 봤던 장면입니다.

There's that raptorial appendage -- there's the heel,

사냥용 기관이 있고, 뭉뚱한 부분이 있습니다.

and it's going to swing around and hit the load cell.

그 부분을 휘둘러서 부하전지를 때리죠.

And what I'd like you to do in this shot is keep your eye on this,

이렇게 해보세요. 팔이 휘둘러 날아올때

on the surface of the load cell, as the limb comes flying through.

부하전지의 표면을 주의 깊게 살표보십시오.

And I hope what you are able to see is actually a flash of light.

아마 번쩍이는 섬광을 보실 수 있을 것입니다.

Audience: Wow.

관중: 와우

Sheila Patek: And so if we just take that one frame, what you can actually see there

Shelia Patek: 한 프레임만 떼서 살펴보죠. 노란색 화살표 끝부분에서

at the end of that yellow arrow is a vapor bubble.

증기 거품을 보실 수 있습니다.

And what that is, is cavitation.

바로 캐비테이션입니다.

And cavitation is an extremely potent fluid dynamic phenomenon

캐비테이션은 물의 특정영역을 굉장히 큰 속도차로

which occurs when you have areas of water

움직이게 했을 때 일어나는

moving at extremely different speeds.

극단적인 유체 역학적 현상입니다.

And when this happens, it can cause areas of very low pressure,

이 현상이 일어나는 영역은 극도로 기압이 낮아지고,

which results in the water literally vaporizing.

결과적으로 물이 증발합니다.

And when that vapor bubble collapses, it emits sound, light and heat,

그리고 증기 거품이 사라지면서, 소리와 빛, 열이 발생합니다.

and it's a very destructive process.

굉장히 파괴적인 과정이지요.

And so here it is in the stomatopod. And again, this is a situation

이것들이 구각류에서 일어나고 있습니다. 몇몇 엔지니어들은

where engineers are very familiar with this phenomenon,

이런 현상에 익숙합니다. 왜냐면 이 현상 때문에

because it destroys boat propellers.

배의 프로펠러가 파괴되기 때문입니다.

People have been struggling for years to try and design

사람들은 오랫동안 빠르게 회전하는 프로펠러가

a very fast rotating boat propeller that doesn't cavitate

이런 현상 때문에 부숴지는 것을 막으려고 노력해왔습니다.

and literally wear away the metal and put holes in it,

그리고 아래 그림처럼 금속을 닳게해서

just like these pictures show.

구멍을 만들었습니다.

So this is a potent force in fluid systems, and just to sort of take it one step further,

이 현상은 유체계에 있는 잠재적인 힘입니다. 한걸음 더 나아가보겠습니다.

I'm going to show you the mantis shrimp approaching the snail.

달팽이에게 접근하는 갯가제를 보여드리겠습니다.

This is taken at 20,000 frames per second, and I have to give

초당 20,000 프레임으로 찍은 사진입니다.

full credit to the BBC cameraman, Tim Green, for setting this shot up,

이런 장면을 찍게해준 BBC 카메라면 Tim Green에게 감사합니다.

because I could never have done this in a million years --

그가 아니었으면 절대 이런 장면을 찍을 수 없었습니다.

one of the benefits of working with professional cameramen.

전문적인 카메라맨과 함께 일하는 장점 중 하나죠.

You can see it coming in, and an incredible flash of light,

갯가제가 다가오고, 엄청난 섬광이 일어나고,

and all this cavitation spreading over the surface of the snail.

캐비테이션이 달팽이의 표면으로 퍼지는 것을 볼 수 있습니다.

So really, just an amazing image,

엄청나게, 극단적으로 느리게 재생한

slowed down extremely, to extremely slow speeds.

놀랍도록 멋진 이미지입니다.

And again, we can see it in slightly different form there,

다시한번 약간 다른 것을 볼 수 있습니다.

with the bubble forming and collapsing between those two surfaces.

두 표면 사이에서 거품이 생성되고 소멸되는 것을 볼 수 있습니다.

In fact, you might have even seen some cavitation going up the edge of the limb.

실제로 팔의 경계에서 캐비테이션이 일어나는 것을 볼 수 있습니다.

So to solve this quandary of the two force peaks:

이 두번의 꼭지점 문제를 해결해보자면 이렇습니다.

what I think was going on is: that first impact is actually

첫번째 부분은 팔이 부하전지를 친 부분이고,

the limb hitting the load cell, and the second impact is actually

두번째 부분은 캐비테이션 거품이 소멸하면서

the collapse of the cavitation bubble.

생긴 충격이라고 생각합니다.

And these animals may very well be making use of

갯가제들은 특별한 스프링에 담아둔

not only the force and the energy stored with that specialized spring,

힘과 에너지를 사용할 줄 알 뿐만 아니라

but the extremes of the fluid dynamics. And they might actually be

유체의 특성 역시 사용하고 있습니다.

making use of fluid dynamics as a second force for breaking the snail.

실제로 그들은 유체의 흐름을 달팽이를 부수는 두번째 힘으로 사용하고 있습니다.

So, really fascinating double whammy, so to speak, from these animals.

다시 말하자면, 이 녀석들은 두번의 멋진 공격을 하고 있습니다.

So, one question I often get after this talk --

이 강연을 한 후에 자주 받는 질문이 있습니다.

so I figured I'd answer it now -- is, well, what happens to the animal?

지금 대답하는게 좋겠네요. 그럼 이 동물에게는 무슨 일이 일어날까요?

Because obviously, if it's breaking snails,

이런 힘들이 달팽이를 부순다면

the poor limb must be disintegrating. And indeed it does.

불쌍한 갯가제의 팔도 부서줘야 합니다. 실제로 그렇습니다.

That's the smashing part of the heel on both these images,

저 부분이 갯가제 팔에서 가격을 하는 부분입니다.

and it gets worn away. In fact, I've seen them wear away

점점 닳아지지요. 실제로 그 부분이 완전히 닳아져서

their heel all the way to the flesh.

보통 살부분까지 가는 것을 봤습니다.

But one of the convenient things about being an arthropod

하지만 절지동물로서 편리한 점 중 하나는 언젠가는

is that you have to molt. And every three months or so

탈피를 해야한다점입니다. 실제로 세달정도에 한번씩

these animals molt, and they build a new limb and it's no problem.

갯가제는 탈피를 하고 새 팔을 갖습니다. 그래서 별 문제가 아니죠.

Very, very convenient solution to that particular problem.

이런 문제에 대해서는 굉장히 편리한 방법입니다.

So, I'd like to end on sort of a wacky note.

괴짜스러운 이야기를 끝내겠습니다.

(Laughter)

(웃음)

Maybe this is all wacky to folks like you, I don't know.

여러분들에게는 이것들이 괴짜처럼 들릴지도 모르겠습니다.

(Laughter)

(웃음)

So, the saddles -- that saddle-shaped spring --

이 안장, 안장 모양의 스프링은

has actually been well known to biologists for a long time,

오랫동안 생물학자들에게 알려져왔습니다.

not as a spring but as a visual signal.

스프링이 아닌 시각적인 표시로써요.

And there's actually a spectacular colored dot

실제로 많은 구각류 종의 안장 한가운데

in the center of the saddles of many species of stomatopods.

눈에 띄는 점이 있습니다.

And this is quite interesting, to find evolutionary origins

그리고 그들의 스프링에 있는 이런 시각적 표시의

of visual signals on what's really, in all species, their spring.

진화적 기원을 찾는 일 역시 흥미로운 일입니다.

And I think one explanation for this could be

저는 탈피 현상으로부터 이것에 대한

going back to the molting phenomenon.

한가지 설명을 찾을 수 있다고 생각합니다.

So these animals go into a molting period where they're

갯가제들은 그들의 몸이 굉장히 부드러워져서

unable to strike -- their bodies become very soft.

공격을 할 수 없는 탈피기간에 들어섭니다.

And they're literally unable to strike or they will self-destruct.

그동안 갯가제들은 자기파괴적으로 변합니다.

This is for real. And what they do is, up until that time period

정말입니다. 갯가제들이 공격을 할 수 없는 기간동안

when they can't strike, they become really obnoxious and awful,

갯가제들은 굉장히 기분이 나쁘고 불쾌해져서

and they strike everything in sight; it doesn't matter who or what.

무엇인든 상관없이 눈에 보이는 모든 것들을 공격합니다.

And the second they get into that time point when they can't strike any more,

갯가제들이 공격을 할 수 없는 기간동안 하는 또다른 동작은

they just signal. They wave their legs around.

그들의 다리를 휘두르는 것입니다.

And it's one of the classic examples in animal behavior of bluffing.

허세를 부리는 동물의 고전적인 예 중 하나죠.

It's a well-established fact of these animals

갯가제들이 허풍을 부린다는 것은 굉장히

that they actually bluff. They can't actually strike, but they pretend to.

잘 정립된 사실입니다. 실제로 공격을 할 수는 없지만 그런척 하는 것이죠.

And so I'm very curious about whether those colored dots

저는 안장 중앙의 점이

in the center of the saddles are conveying some kind of information

그들의 공격 능력이나 공격의 정도

about their ability to strike, or their strike force,

탈피 기간에 대한 정보를 전달하는지에 대해

and something about the time period in the molting cycle.

궁금해졌습니다.

So sort of an interesting strange fact to find a visual structure

스프링의 정중앙에 있는 시각적인 구조에 대한

right in the middle of their spring.

흥미로운 사실이지요.

So to conclude, I mostly want to acknowledge my two collaborators,

마지막으로,저와 가장 가까이에서 일한 저의 두 동료

Wyatt Korff and Roy Caldwell, who worked closely with me on this.

Wyatt Korff와 Roy Caldwell에게 감사를 전합니다.

And also the Miller Institute for Basic Research in Science,

그리고 3년간 제가 과학 연구에만 매진할 수 있도록 해 준

which gave me three years of funding to just do science all the time,

Miller Institue for Basic Research in Science에도 감사를 전합니다.

and for that I'm very grateful. Thank you very much.

대단히 감사합니다.

(Applause)

(박수)