식물은 수분매개자의 소리를 들을 수 있을까?

수분매개자가 꽃을 방문할 때, 그들은 맴돌이에서 날갯짓하는 소리부터 착륙과 이륙까지 다양하고 특징적인 소리를 냅니다. 그러나 이러한 소리는 곤충의 다른 진동 및 음향에 비해 매우 작기 때문에 연구자들은 날개와 몸의 윙윙거리는 소리와 관련된 이 곤충의 음향 신호를 간과합니다.

토리노 대학의 동물학 교수인 프란체스카 바르베로와 그녀의 협력자(스페인과 호주의 곤충학자, 음향 엔지니어, 식물 생리학자로 구성된 학제적 연구진)는 이러한 신호를 연구하여 수분매개자 군집을 모니터링하고 식물 생물학과 생태학에 미치는 영향을 모니터링하는 비침습적이고 효율적인 방법을 개발했습니다.

바르베로는 5월 18일부터 23일까지 열리는 미국음향학회 제188회 학술대회와 국제음향학회 제25회 학술대회에서 5월 21일 수요일에 자신의 연구 결과와 그 영향을 발표할 예정입니다.

바르베로는 "곤충과 식물이 모두 진동음향 신호를 감지하고 생성하거나 전송할 수 있다는 증거가 늘어나고 있음에도 불구하고, 식물-수분매개자 공진화는 주로 시각적, 후각적 신호의 생성과 인식을 평가하는 방식으로 연구되어 왔습니다."라고 말했습니다.

바르베로와 그녀의 공동 연구진은 금어초가 자라는 곳 근처에서 로단티디움 스틱티쿰비(Rhodanthidium sticticumbee, 때로는 달팽이껍질벌이라고도 함)가 내는 윙윙거리는 소리를 녹음하여 꽃의 반응을 관찰했습니다. 연구진은 금어초의 효율적인 수분 매개자인 벌의 소리가 금어초의 당분과 화밀량을 증가시키고, 심지어 당 운반과 화밀 생산을 조절하는 유전자 발현을 변화시킨다는 것을 발견했습니다.

꽃의 반응은 생존과 공진화 전략일 수 있는데, 특히 식물이 수분매개자가 꽃 안에서 보내는 시간에 영향을 미쳐 수분의 충실도를 높일 수 있다면 더욱 그렇습니다.

"특징적인 진동음향 신호를 기반으로 접근하는 수분매개자를 구별하는 능력은 식물의 적응 전략이 될 수 있습니다."라고 바르베로는 말했습니다. "식물은 적절한 진동음향 신호(예를 들어 효율적인 수분매개자의 신호)에 반응함으로써 수분매개자의 행동 변화를 유도할 수 있고, 이는 생식 성공률을 향상시킬 수 있습니다."

윙윙거리는 소리가 식물의 반응을 촉발할 수 있다는 것은 분명하지만, 식물의 음향이 곤충의 행동에 영향을 미칠 수 있는지는 덜 확실합니다. 예를 들어, 식물에서 나는 소리가 적합한 수분매개자를 유인할 수 있는지 여부입니다.

바르베로는 "곤충의 이러한 반응이 확인된다면, 소리를 이용해 경제적으로 관련성이 있는 식물과 작물을 처리하고 수분매개자의 관심을 끌 수 있다"고 말했습니다.

연구팀은 금어초의 반응을 다른 수분매개자와 꽃꿀 도둑에 비교하는 지속적인 분석을 진행하고 있습니다.

바르베로는 "식물이 유익한 곤충과 해로운 곤충, 주변 식물과 같은 생물학적 요인과 온도, 가뭄, 바람과 같은 비생물학적 신호를 감지하는 다양한 방법은 정말 놀랍습니다."라고 말했습니다.

"좋은 분위기: 식물은 수분매개자 진동음향 신호를 어떻게 인식하고 반응하는가?"라는 제목의 프로젝트(보조금 RGP0003/2022)는 휴먼 프론티어 과학 프로그램의 지원을 받았으며, 토리노 대학교, 발렌시아의 I²SysBio, 시드니 공과대학교의 오디오, 음향 및 진동 센터의 협력으로 진행됩니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/05/250521125301.htm