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* 꿀벌의 등에 레이더 송수신기 장치 장착해 추적
* 고정된 짝짓기 장소를 찾아가는 것은 지구상에서 유일
* 탐색하지 않고 즉시 암벌을 만나로 목적지로 비행

꿀벌 수컷이 암벌을 만나는 방법
레이더 추적은 수벌의 미팅 장소까지의 비행경로를 보여준다.

수컷 꿀벌들은 짝짓기 장소에 대한 일종의 세대 간 기억을 갖고 있다.
연구 결과에 따르면, 다양한 무리의 수벌은 한 번도 자신들의 벌집을 떠나 본 적이 없는데도 고정된 모임 장소로 날아간다. 현재까지 알려진 유일한 동물 종으로서, 그들은 고정된 짝짓기 장소를 향해 날아간다. 그들이 어떻게 즉시 만남의 장소를 찾는지는 여전히 미스터리다. 

▲ 등에 레이더 응답기가 장착된 수컷 꿀벌. 연구원들은 이 소형 송신기를 사용해 꿀벌 수컷의 짝짓기 비행을 추적했다. © Joe Woodgate

수컷 꿀벌은 단 하나의 목표, 즉 어린 여왕과 짝짓기해 새로운 꿀벌 군집의 토대를 마련하기 위해 산다. 이렇게 하려면 벌집을 떠나 파트너와 즉시 짝을 이루어야 한다.

암컷 수컷 벌은 어떻게 서로를 찾을 수 있을까? 과학자들은 수벌이 짝짓기를 갖거나 죽을 때까지 지역의 특정 장소에 모인다는 사실은 오랫동안 알고 있었다.

레이더 백팩이 달린 꿀벌 수컷

수벌이 이러한 미팅 장소를 찾는 방법과 장소를 결정하는 방법에 대해서는 알려진 바가 거의 없다. “개별 수벌이 장소를 어떻게 탐색하는지, 어떻게 날아가는지, 만남의 장소에서 행동이 어떻게 변하는지, 만남 장소를 한곳 만 방문했는지에 대해서는 알려진 바가 거의 없다"고 런던 소재 Queen Mary University의 조셉 우드게이트(Joseph Woodgate)와 동료는 설명한다.  

▲ 실험 개요도 (출처; 관련논문 Harmonic radar tracking reveals that honeybee drones navigate between multiple aerial leks)

이러한 궁금증의 답을 명확히 찾으려고 팀은 처음으로 개별 꿀벌 수컷의 비행을 면밀히 추적했다. 이를 위해 그들은 3개의 서로 다른 꿀벌 서식지에서 294마리의 젊은 수컷과 94마리의 젊은 여왕에게 작은 레이더 송수신기(트랜스 폰더 Transponder)를 장착했다.
이들은 3초마다 주파수 발신 위치를 다시 전송해 들어오는 레이더 방사에 응답했다.
이 "핑(땡하는 소리)"을 사용하여 연구원들은 2미터의 정확도로 꿀벌 수컷의 위치를 ​​결정할 수 있었다.

긴 탐색 없이 짝짓기 자리에 접근

비행 데이터 평가 결과 :
수컷 꿀벌은 첫 외출 전에 벌집을 떠나지 않았는데도 놀랍게도 탐색 비행을 거의 하지 않았다. 첫 비행에서 그들은 벌집 근처에 머물렀다가 꿀벌 모임 지점으로 거의 직접 날아갔다. 우드게이트(Woodgate)의 동료 라스 치트카(Lars Chittka)는 "우리의 관찰 결과에 따르면 꿀벌 수컷이 긴 탐색없이 만남의 장소를 찾는 것으로 나타났다. 때로는 두 번째 여행에서도 마찬가지다.”

▲ 그림1. 꿀벌 수컷들이 사용한 경로 (출처:관련논문 Harmonic radar tracking reveals that honeybee drones navigate between multiple aerial leks)

도대체 수벌은 짝짓기를 위해 어디로 날아갈지 어떻게 알까?
한 가지 분명한 점은 어린 꿀벌은 태어날 때까지 전임자가 거의 1년 전에 죽었기 때문에 선배로부터 학습할 방법이 없다는 것이다. 따라서 연구원들은 수벌 모임 장소가 특정 장소의 특징에 의해 정해진다고 의심한다. 예를 들어, 풍경의 스카이 라인에서 절개를 형성하는 햇볕이 잘 드는 나무가 없는 지역이 종종 있다. 수벌은 파트너를 기대하며 오랫동안 빙빙 돌며 일종의 느슨한 떼를 형성한다. 

▲ 도대체 수벌은 짝짓기를 위해 어디로 날아갈지 어떻게 알까?

여전히 미스터리인 식별 기능

유일하게 이상한 점은 레이더 데이터가 짝짓기 지점이 벌집에서 너무 멀리 떨어져 있어 이러한 특징을 인식할 수 없음을 보여주었다는 것이다. 향기는 이러한 거리에 영향을 미치지 않는다. "어쨌든 꿀벌 수컷은 벌통 주변의 풍경에서 단서를 평가해 필요한 정보를 얻어야 한다"고 치트카(Chittka)는 말했다.

실제로 레이더 데이터에 따르면 수벌은 종종 동일한 만남의 장소에 갔을 뿐만 아니라 그곳에 도달하기 위해 동일한 경로를 선택했다. Woodgate와 그의 동료에 따르면 이것은 꿀벌 수컷을 목적지까지 안내하는 경치 좋은 "비행 통로"가 있음을 나타낼 수 있다.

그러나 이 노선의 특징은 아직 완전히 의문이다.

젊은 여왕들이 이 장소를 어떻게 찾는지도 불분명하다.
연구자들이 보고한 바와 같이 현재 연구에서 대부분의 비행 매핑 시도는 실패했다.
수집된 몇 가지 성공적인 데이터는 어린 여왕이 첫 외출에서 벌집에 더 가까이 머물렀음을 시사한다. 그들 역시 긴 검색 비행없이 짝짓기 사이트를 추적할 수 있어야 한다.

모든 동물 종 중에서 독특함

레이더 데이터는 또한 수벌 만남 지점이 몇 년 동안 같은 장소에 머물렀다는 것을 보여주었다. "이것은 우리에게 이러한 미팅 위치가 다른 동물 종의 레크(lek; 번식기에 수컷이 모여 암컷에게 구애하는 장소)처럼 그 행동과 유사하게 안정적으로 유지된다는 것을 확인시켜 준다"고 Woodgate는 말했다.

이러한 영구적인 연애 장소는 많은 새와 포유류에서 알려져 있다. 일반적으로 이 종의 수컷은 극도로 이 지역을 선호하고 이 장소 중 하나만 방문한다. 

▲ 그림 2 유사한 경로의 수렴과 여러 모임 지역 방문을 보여주는 비행 경로의 예. 출처: 관련논문 Harmonic radar tracking reveals that honeybee drones navigate between multiple aerial leks

그러나 놀랍게도 이것은 꿀벌 수컷과 다르다.
"우리는 수벌이 한 번 외출할 때마다 하나 이상의 모임 지점을 자주 방문한다는 것을 발견했다"고 Woodgate는 말했다. “이것은 수컷이 정기적으로 모임 사이를 전환하는 모든 동물 종의 알려진 첫 번째 사례다. 따라서 꿀벌은 완전히 새로운 형태의 레크와 같은 교미 시스템을 보여줄 수 있다.”
(IScience, 2021; doi : 10.1016 / j.isci.2021.102499)
출처 : Queen Mary University of London

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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