꿀벌의 침입자 방어 방법, 열구(熱球)
[과학기술동향 2005/09/26]
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몸에서 나는 체열로 말벌을 죽임으로써 자신들의 콜로니를 방어하는 꿀벌들이 이 과정에서 스스로를 5°C 정도 낮춘다고 중국에서 이뤄진 한 연구결과는 보여주고 있다. 중국에 서식하고 있는 적어도 2종의 꿀벌들, 자생종인 동양종꿀벌(Apis cerana)과 도입종으로 유럽꿀벌인 Apis mellifera는 방어자들의 무리 속에 말벌을 가두고 그것이 죽을 수 있을 정도로 열을 가한다. 이 열구(heat balling)에 관한 새로운 연구는 방어하는 꿀벌들의 안전성 정도에 대해 묘사하고 있다고 중국 Yunnan 대학 Tan Ken은 말한다. 그와 그의 연구팀은 또한 자생 꿀벌 종들은 유럽 벌들이 하지 못하는 열구를 가지고 있다고 Naturwissenschaften 최신호에 발표할 예정이다. 아시아 계통의 꿀벌들은 공격자인 Vespa velutina와 자신들의 영역을 오랫 동안 공유해 왔지만, 유럽 종들은 약 50년 전에 아시아에 나타나기 시작해서 이 말벌에 적응할 충분한 시간을 가지지 못했기 때문에 이러한 결과는 당연하다고 연구자들은 말한다.

이 말벌들은 몸집이 크다고 벌 행동학을 연구하는 코넬대학 Thomas Seeley는 말한다. 모든 사회성 곤충들 중에서 이 종이 날개를 펴면 5 cm 정도 펼칠 수 있는 가장 큰 그룹의 일벌들을 가지고 있다. 이 말벌들은 북아메리카에서 섬유질로 만든 벌집인 커다란 둥지를 가지고 있으며, 이들은 다른 사회성 곤충들의 둥지를 파괴해서 그 유충들을 어린 말벌 유충들의 먹이원으로 공급하는데 전문화되어 있는 종이기도 하다.

“나는 열구를 형성하지 못하는 6,000마리 정도의 콜로니로 구성된 어떤 종은 단 한 마리 말벌이 점령해 버리는 모습을 본 적이 있다”고 Seeley는 말한다. 이 침입자 말벌은 다른 경계병 일벌이 둥지를 방어하기 위해 나오면 그 둥지 앞을 지키고 서 있다가 이들을 물어서 죽이고 또 다른 일벌이 나오기를 기다고 있다“고 Seeley는 말벌의 공격성에 대해 기술했다. 모든 방어자들이 죽으면 그 말벌들은 꿀벌 유충을 갖고 자신의 둥지로 돌아가게 된다”고 그는 말한다. 하지만 일부 말벌 종들은 어떤 침입자를 둘러싸서 스스로를 방어할 수 있다. 연구자들은 이전에 수십 개체도 안되는 꿀벌들이 이 말벌에 벌침을 낸다고 생각했었다. 하지만 열카메라는 열이 급상승하는 그 볼의 존재를 밝혀 주었다.

이 벌들이 가지고 있는 안전성이 어느 정도인지를 알아보기 위해, Tan과 그의 연구 동료들은 6개 콜로니로 구성된 자생 아시아 꿀벌 종 및 유럽 종들 각각에 말벌들을 제공했다. 각 둥지에 있는 꿀벌 일벌들은 즉시 그 말벌을 에워쌌다. 전형적인 꿀벌의 볼 중심은 5분 내에 45 °C에 도달했다. 이 벌들과 말벌들의 열에 대한 내성을 조사하기 위해 연구자들은 그리고 나서 그 종들 각각을 인큐베이터 안에 넣고 온도를 점진적으로 올려 주었다. 말벌들의 경우는 45.7 °C에서 죽었지만, 아시아 꿀벌들은 50.7 °C 정도의 열에도 견뎌냈고 유럽 종들은 51.8 °C까지 견뎌냈다.

말벌들의 고대 적수들인 이 자생 아시아 꿀벌 종들은 그 유럽 꿀벌 종들이 하는 것처럼 다시 절반 정도나 되는 많은 방어자들이 열구 속에서 움직였다고 그 연구자들은 묘사했다. 더욱이 그 말벌을 공격하지 않은 아시아 꿀벌들은 방관자인 유럽 종들이 했던 것 보다 공격 시에 은신처를 더 보호하는 것으로 보였다. 열구의 존재는 둥지 내 유충들을 돌보는 벌들의 또 다른 면이라고 Seeley는 말한다. 추운 날씨에는 어린 벌들이 적절한 온도 속에 유지될 수 있도록 하기 위해 벌들은 이들 주변에 공간을 만들고 열을 생성하기 위해 자신들의 강력한 비행 근육들을 펄럭거린다. 하지만 그 양육을 담당하는 일벌들은 36 °C 이상 온도를 상승시키기 않기 때문에 2세들은 안전하게 유지될 수 있다고 Seeley는 설명했다.