2019-03-13 08:37:14

벌의 둥지를 걷어차면 후일을 감당하기 어려울 것이다. 벌떼 무리를 흔드는 것도 마찬가지이다. 그런데 여기 과학을 위해 벌떼 무리를 흔든 과학자들이 있다,

미국 하버드대학 연구팀은 외부 하중이 가해질 때 벌들이 집단적으로 협력해 무리를 안정화시키는 원리를 리해하기 위해 여러 달 동안 여러 개의 꿀벌 무리를 흔들어봤다. 연구 결과는 지난해 9월 국제학술지 《네이처 피직스》에 발표됐다.

하버드대학 공대 마하드반 교수는 “우리의 연구는 개인보다 훨씬 큰 한 집단이 작동하는 원리를 밝히기 위해 물리 시스템이 어떻게 자연의 시스템을 활용하는지를 밝히려고 한다.”며 “우리는 벌이 자연의 물리적 성질을 리용해 기계적 안정성 문제를 해결해내고 있다는 것을 립증했다.”고 말했다.

이번 연구는 꿀벌이 과열 또는 과랭각을 막기 위해 국부적으로 이를 감지해 무리의 온도를 일정하게 유지하는 방법을 보여준 과거 연구와 맥을 잇고 있다.

벌떼 무리는 녀왕벌이 일벌들과 함께 기존의 무리를 뛰쳐나오면서 생겨난다. 녀왕벌이 위치를 잡으면 일벌이 몰려와 무리를 구성하는데 스카우트벌이 새로운 둥지의 위치를 찾는 동안 무리는 가까운 나무가지에 무리를 형성한다. 이렇게 만들어진 무리는 바람이나 비, 외부 하중이 가해져도 안정성을 유지한다.

론문의 공동저자인 오리트 페레그 박사는 “우리 연구의 주된 주제는 꿀벌이 개별적으로 이웃과 상호역할을 하면서 무리의 구조를 유지하기 위해 어떻게 변화하는가에 있다.”고 말했다.

연구진은 장에 갇힌 녀왕벌을 판자에 붙인 뒤 일벌들이 녀왕벌 주위에 모여들 때까지 기다렸다. 꿀벌 무리가 형성되면 연구진은 판자를 수평 및 수직으로 흔들어 바람이 부는 현상을 시험했다.

관찰 결과 벌떼는 일정한 높이와 밑면을 지닌 원추형 구조를 이뤘다. 연구진이 수평으로 벌떼를 흔들면 꿀벌은 높이를 낮추고 기저부 면적을 늘여 더 평평한 원추형 구조를 만들었다. 흔들기를 멈추면 원래 모양으로 되돌아갔다.

수평으로 흔들리는 동안 벌떼 무리가 평평해지면 개별 꿀벌에 의한 부하 분담은 증가한다. 반면 벌떼 구조는 안정적이 된다. 땅이 흔들릴 때 웅크리면 안정적인 것과 같은 원리이다.

또한 꿀벌 무리가 수직으로 흔들리면 벌떼 무리가 변형되지 않는다는 것도 관찰했다.

컴퓨터 프로그램을 통해 벌떼의 움직임을 분석한 결과 벌은 주변 벌이 서로 붙잡을 때 주변의 국부적인 긴장의 량을 감지해 어느 방향으로 이동할 지 결정하는 것으로 보였다. 개별 벌들이 더 높은 스트레스를 받는 쪽으로 이동하면서 전체적으로 전체 꿀벌의 각 꿀벌에 대한 스트레스 평균치가 감소했다. 개별 꿀벌의 리타적인 행동이 그룹에게도 긍정적인 영향을 미쳤다고 볼 수 있다. 

종합