소수, 실생활 문제 해결, 매미의 생존 지혜

안녕하세요. 수해력발전소 해리Teacher입니다. 중학교 1학년 첫 시간에 배우는 개념이 바로 소수입니다. 소수는 정말 중요한 수입니다. 그러나 학생들은 소수의 중요성을 느끼지 못하고 학습으로만 경험하는 경우가 대부분이라서 너무 안타깝습니다. 소수의 중요성, 소수의 특성을 이해하면 수학을 조금 더 재미있게 받아들일 수 있습니다. 오늘은 매미의 출현 주기와 관련하여 소수를 생각해보겠습니다.

매미의 생존 지혜

미국 동북부에 서식하는 매미의 출현 주기는 17년, 남부에 서식하는 매미의 출현 주기는 13년이라고 한다. 이와 같이 매미의 출현 주기가 소수인 것에 대한 곤충 학자들의 해석 중 하나는 종족 보존을 위한 것이라고 한다. 천적을 피할 수 있는 가능성이 더 크기 때문에 출현 주기가 소수가 되도록 적응해 왔다는 것이다. 또 다른 해석은 매미들의 출현 주기가 겹치게 되면 먹이 경쟁이 치열해지므로 가능하면 여러 종의 매미가 동시에 출현하지 않도록 진화했다는 것이다.

매미는 땅속에서 수년 동안 애벌레로 지내다가 땅 위로 올라와 허물을 벗고 성충이 된다. 그리고 7~20일 남짓한 기간을 살다가 알을 낳고 생을 마감한다. 우리나라에 흔한 참매미와 유지매미의 출현 주기는 5년이지만 북아메리카에는 출현 주기가 자그마치 13년 또는 17년인 매미도 있다고 한다. 그런데 흥미로운 것은 이 출현 주기 5, 13, 17이 모두 소수라는 점이다.

이 매미들의 출현 주기는 왜 소수일까?

곤충 학자들의 해석 중의 하나는 천적으로부터 생명을 지키기 위해서라고 한다. 예를 들어 매미의 출현 주기가 6년이고, 천적의 출현 주기가 2년이라면 매미와 천적으로 6년마다 만나게 된다. 그러나 매미의 출현 주기가 5년이라면 출현 주기가 2년인 천적과는 10년마다 만나게 되고, 출현 주기가 3년인 천적과는 15년마다 만나게 된다. 따라서 출현 주기가 소수이면 그만큼 천적으로부터 살아남을 가능성이 높아진다. 작은 곤충인 매미도 나름대로의 생존의 지혜가 있음을 알 수 있다.


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