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[IT뉴스]포식자 말벌의 '전기장' 느끼는 애벌레
온카뱅크관리자
조회:
31
2024-05-22 06:00:14
<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="2cBV86A8ZD"> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="Vkbf6Pc61E" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="포식성 말벌은 애벌레 등 다른 곤충, 동물을 잡아먹는다. 게티이미지뱅크" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202405/22/dongascience/20240522060018803qfmn.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="bwteinIiZm" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202405/22/dongascience/20240522060018803qfmn.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 포식성 말벌은 애벌레 등 다른 곤충, 동물을 잡아먹는다. 게티이미지뱅크 </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="fPY5F36FGk" dmcf-ptype="general">포식자와 피식자가 서로의 존재를 감지하고 위치를 파악하는 능력은 자연에서 가장 강력한 진화 경쟁의 결과다. 잡아먹으려는 자와 먹히지 않으려는 자의 대결에서는 시각, 청각 등 다양한 감각이 총동원된다. 영국 연구팀이 애벌레가 포식자의 전기적 힘을 감지해서 포식자의 존재를 알아낼 수 있다는 사실을 발견했다.</p> <p dmcf-pid="4QG130P3tc" dmcf-ptype="general"> 샘 잉글랜드 영국 브리스톨대 생명과학부 연구원팀은 애벌레가 말벌이 날갯짓하며 만든 전기장을 감지해 포식자의 존재를 파악할 수 있다는 사실을 발견하고 연구결과를 20일(현지시간) 국제학술지 '미국 국립과학원회보(PNAS)'에 공개했다.</p> <p dmcf-pid="87rCSvuSYA" dmcf-ptype="general"> 전하를 띤 물체는 전하를 띤 다른 물체에 힘을 가하는 전기장을 형성한다. 자연에 있는 동물과 식물도 거의 항상 전하를 띠고 있다. 특히 동물은 걷거나 날갯짓하는 등 이동하면서 몸에 정전기가 축적된다. 생물이 띠는 전기장이 생태에 미치는 영향은 그동안 거의 연구되지 않았다.</p> <p dmcf-pid="6zmhvT7vZj" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 자연적으로 발생하는 전기가 포식자-피식자의 상호작용에서 정보로 활용되는지 확인하기 위해 연구를 시작했다. 말벌과 같은 포식성 비행 곤충이 몸에 정전기를 축적한다는 사실이 선행 연구에서 밝혀졌기 때문에 피식자에게는 말벌이 일으킨 전기장 변화가 말벌을 감지할 단서가 될 수 있다.</p> <p dmcf-pid="PqslTyzTGN" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 나비목 곤충 3종인 진홍나방(학명 Tyria jacobaeae), 지옥독나방(학명 Telochurus recens), 유럽공작나비(Aglais io) 애벌레와 이들을 잡아먹는 포식성 말벌(학명 Vespula vulgaris)을 통해 연구를 진행했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="QiFuqBJqHa" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="몸을 감아 방어 자세를 취하고 있는 진홍나방 애벌레(A)와 지옥독나방 애벌레(B). 방어적인 몸짓인 '플레일링'을 하는 중인 유럽공작나비 애벌레(C). 세 애벌레의 포식자인 말벌(D). PNAS 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202405/22/dongascience/20240522060020041uzku.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="KZQdnLCnGr" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202405/22/dongascience/20240522060020041uzku.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 몸을 감아 방어 자세를 취하고 있는 진홍나방 애벌레(A)와 지옥독나방 애벌레(B). 방어적인 몸짓인 '플레일링'을 하는 중인 유럽공작나비 애벌레(C). 세 애벌레의 포식자인 말벌(D). PNAS 제공 </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="xn37BbiBHg" dmcf-ptype="general">먼저 말벌과 애벌레 사이에 발생하는 전기장의 세기를 정확히 파악했다. 말벌 둥지 입구에 정전기 센서를 설치해 말벌의 평균 전하량을 측정하고 이를 애벌레의 평균 전하량과 비교해 말벌이 애벌레 주변에 갈 때 발생하는 전기장을 계산했다.</p> <p dmcf-pid="y5akwrZwZo" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 애벌레를 부드러운 집게로 20초 동안 잡아 방어 행동을 유도했다. 이후 수 센티미터(cm) 거리에서 전극을 통해 말벌 모사 전기장을 발생시키며 애벌레들의 행동을 관찰했다. 전기장은 말벌의 날갯짓 주기와 비슷한 주파수인 180헤르츠(Hz)로 진동시켰다.</p> <p dmcf-pid="WWJgjAyj5L" dmcf-ptype="general"> 진홍나방과 지옥독나방 애벌레는 위협을 느끼면 몸을 둥글게 마는 방어 행동인 '코일링(coiling)'을 한다. 위협이 사라졌다고 판단되면 다시 몸을 펴서 걷는다. 두 애벌레는 말벌 모사 전기장이 있을 때 말린 몸을 다시 풀고 걷기 시작하는 데까지 걸리는 시간이 훨씬 길었다. 전기장을 위협으로 인식한 것이다.</p> <p dmcf-pid="YYiaAcWA5n" dmcf-ptype="general"> 유럽공작나비 애벌레는 방어 행동으로 몸을 둥글게 마는 대신 몸을 휘두르는 '플레일링(flailing)'이나 깨무는 행동을 한다. 이 애벌레도 말벌 모사 전기장이 있을 때 플레일링을 지속한 시간이 더 길었다. 또 전기장이 켜져 있을 때만 전극을 깨무는 모습이 관찰됐다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="GGnNckYcti" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="식물 줄기에 있는 애벌레와 말벌 사이의 전기장 세기를 계산해 표현한 그림. PNAS 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202405/22/dongascience/20240522060021255zoct.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="9dHt0pQ0tw" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202405/22/dongascience/20240522060021255zoct.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 식물 줄기에 있는 애벌레와 말벌 사이의 전기장 세기를 계산해 표현한 그림. PNAS 제공 </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="HuwIlSUlZJ" dmcf-ptype="general">나아가 연구팀은 주사전자현미경(SEM)을 활용해 애벌레에 전기장을 감지할 수 있는 기관이 있는지 조사했다. 애벌레 몸에 난 털인 강모(setae)들이 후보군으로 선정됐다. 일부 강모는 곤충의 날갯짓과 비슷한 주파수 범위에서 전기장에 공명을 일으키며 강하게 반응했다. 연구팀은 "강모가 전기적으로 민감하고 포식자의 날갯짓 주파수에 맞춰져 있음을 알 수 있다"고 설명했다.</p> <p dmcf-pid="X7rCSvuSYd" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 "애벌레에게서 전기 자극 수용이 확인된 것은 다른 많은 육상 동물들도 이런 능력을 갖추고 있을 수 있다는 사실을 시사한다"며 "자연적으로 발생하는 전기가 생태학적으로 중요하다는 증거"라고 말했다. 이어 "포식자와 먹이 사이의 상호작용에 대해 더 많은 탐구가 필요하다"고 밝혔다.<br> </p> <p dmcf-pid="ZzmhvT7vZe" dmcf-ptype="general">[이병구 기자 2bottle9@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>
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