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- 야생 호박벌들은 공을 굴리는 훈련을 받은 적이 없었다.
- 4분의 3이 문제를 해결. 꽃 아래로 공을 굴려 넣고, 그 공을 발판 삼아 설탕물 마셔
- 꿀벌이 비교적 작은 뇌에도 불구하고 놀라울 정도로 발달된 인지 능력을 갖고 있음 확인
- 곤충에서 발견된 최초의 자발적인 문제 해결 능력

호박벌, 사전 훈련 없이 도구 사용 - 혁신적인 곤충

호박벌은 인간, 포유류, 조류에서만 볼 수 있었던 정신적 능력을 가지고 있다. 바로 사물을 독창적인 방식으로 활용하여 문제를 해결하는 것이다. 한 실험에서 호박벌은 꿀샘 아래에 공을 굴려 받침대로 사용했는데, 이는 사전에 학습하거나 연습한 적이 없는 행동이었다. 생물학자들은 이를 곤충에서 발견된 최초의 자발적인 문제 해결 능력이라고 과학 저널 "사이언스"에 발표했다. 

▲ 호박벌은 즉흥적으로 문제를 해결하는 능력을 가지고 있다. 특별히 학습하지 않고도 주변 사물을 도구로 활용할 수 있다. © Seppo Leinonen

까마귀, 코카투, 유인원은 사전 훈련 없이도 도구를 사용하여 문제를 해결하는 것으로 알려져 있다. 침팬지가 높은 곳에 매달린 바나나를 먹기 위해 상자를 쌓는 것이 대표적인 예다.
핀란드 오울루 대학교의 악샤예 밤보레Akshaye Bhambore 교수와 그의 동료들은 "사전 훈련 없이 독창적인 접근 방식을 사용하여 문제를 해결하는 이러한 능력은 인지 유연성의 핵심 특징으로 여겨진다"고 설명했다. 지금까지 이러한 능력은 뇌 크기가 큰 척추동물에서만 관찰되었다.

실험 공간의 호박벌

곤충은 어떨까? 꿀벌, 개미, 호박벌과 같은 사회적 동물들은 놀라운 인지 능력을 보여준다. 둥지나 꿀이 풍부한 먹이 장소로 정확하게 돌아가고, 복잡한 방식으로 의사소통하며, 꿀벌의 경우 수를 셀 수도 있다. "그래서 우리는 꼬리털이 붉은 호박벌(Bombus terrestris)도 즉흥적인 문제 해결 능력을 지니고 있는지 조사했다"고 밤보르와 그의 연구팀은 보고했다.

실험을 위해 생물학자들은 실험 공간 천장에 설탕 용액이 담긴 인공 꽃을 설치했는데, 호박벌이 그 위에 앉거나 그 옆에서 맴돌 수 없도록 했다. 또한 실험 공간에는 스티로폼 공을 놓았는데, 이 공을 굴려서 먹이 아래 작은 움푹 패인 곳에 넣으면 호박벌이 꽃에 닿을 수 있는 발판이 된다.

▲ 이 호박벌은 하얀 스티로폼 공을 이용해 파란색 인조 꽃에 닿을 수 있다는 것을 알아냈다. © Mikko Törmänen

혁신적인 해결책

"이 실험은 본질적으로 고전적인 '상자와 바나나' 문제의 곤충 버전이다"고 오울루 대학교의 수석 저자 올리 루콜라(Olli Loukola)는 말했다. "동물은 물체의 위치를 ​​바꿀 수 있고, 그 물체를 도구로 사용하여 원래는 도달할 수 없는 목표에 도달할 수 있다는 것을 인식해야 한다."
호박벌들은 인공 꽃 안에 맛있는 보상이 들어 있고, 공은 움직일 수 있고 해롭지 않은 물체라는 것만 미리 학습했다. 야생 호박벌들은 공을 굴리는 훈련을 받은 적이 없었다.

호박벌들은 스스로 해결책을 찾아낼 수 있을까? 실제로 호박벌들은 놀라울 정도로 혁신적인 모습을 보였다. 4분의 3이 문제를 해결했다. 꽃 아래로 공을 굴려 넣고, 그 공을 발판 삼아 설탕물을 마셨다. "동물들이 잠시 주변을 목적 없이 탐색하는 듯하다가도, 다음 순간에는 해결책으로 이어지는 매우 효율적인 일련의 행동을 수행했다"고 헬싱키 대학교의 공동 저자 에체 누르 아크메셰(Ece Nur Akmeşe)는 전합니다. "호박벌들을 관찰하는 것은 정말 흥미로웠다.“

어려운 환경에서도 성공적인 결과 달성

"이 행동이 특히 놀라운 이유는 꿀벌들이 이러한 훈련을 받은 적이 없다는 점이다. 이는 완전히 새로운 도전 과제였다"고 밤보르는 강조했다. 꿀벌들이 단순히 우연히 또는 시각적 자극에 의해 해결책을 찾은 것이 아님을 확인하기 위해, 연구팀은 더 어려운 조건에서 추가 실험을 진행했다. 이 실험에서는 꿀벌들이 공을 움직이는 동안 꽃이 보이지 않았다. 이러한 조건에서도 꿀벌들은 과제를 해결했다.

"또 다른 중요한 점은 우리 꿀벌들이 완전히 경험이 없었다는 것이다"고 루콜라는 설명했다. "이전의 많은 연구에서는 동물들이 이미 다양한 사물, 실험 환경 또는 다른 문제 해결 과제에 대한 풍부한 경험을 지니고 있었다. 하지만 우리 실험의 꿀벌들은 이러한 유형의 문제 해결 전략에 대한 사전 경험이 전혀 없었다.“

작은 두뇌에도 불구하고 고도로 발달된 능력

이 실험은 꿀벌들이 필요에 따라 주변 사물을 도구로 활용하여 즉흥적인 문제 해결 능력을 발휘할 수 있음을 증명한다. "곤충에서 이런 종류의 자발적인 문제 해결 능력이 발견된 것은 이번이 처음이다"고 루콜라는 말했다. 동시에, 이는 꿀벌이 비교적 작은 뇌에도 불구하고 놀라울 정도로 발달된 인지 능력을 갖고 있음을 확인시켜 준다.

연구진에 따르면, 이번 연구 결과는 자발적인 문제 해결 능력이 인간과 다른 뇌가 큰 척추동물에만 국한된다는 오랜 통념에 도전하는 것이다. 하지만 이는 곤충이 인간과 같은 인지 능력이나 의식을 지니고 있다는 것을 의미하는 것은 아니다. 루콜라는 "우리는 꿀벌이 인간처럼 생각한다고 주장하는 것이 아니다"고 강조하며, "이번 연구 결과는 작은 뇌를 가진 꿀벌이 우리가 이제 막 이해하기 시작한 방식으로 새로운 문제에 대한 유연한 해결책을 만들어낼 수 있음을 보여준다"고 덧붙였다.
출처: Akshaye Bhambore (핀란드 오울루 대학교) 외, Science, 2026; doi:

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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