벌들이 제대로 윙윙거리지 못하면 어떻게 될까요? 자연은 무너지기 시작합니다.

기온 상승과 오염으로 벌의 윙윙거리는 소리가 낮아져 꽃가루를 흔드는 능력이 위태로워졌습니다. 가속도계 데이터는 이러한 미묘한 음향 변화가 생태계 문제의 초기 징후일 수 있음을 시사합니다. 출처: Shutterstock

환경 변화가 벌의 윙윙거림에 미치는 영향에 대한 지속적인 연구에 따르면, 고온과 중금속에 노출되면 비행과 관련 없는 날개 진동의 빈도(및 들리는 음높이)가 감소하는 것으로 나타났으며, 이는 벌의 의사소통 효과와 수분매개자로서의 벌의 역할에 영향을 미칠 수 있습니다.

웁살라 대학교 박사후 연구원인 찰리 우드로 박사는 "곤충의 비행 근육이 자연에서 가장 효율적인 비행 시스템을 구동하기 때문에 사람들은 오랫동안 곤충의 비행 근육이 어떻게 작동하는지에 관심을 가져왔습니다."라고 말합니다. "하지만 많은 사람들이 벌이 이 근육을 비행 이외의 용도로 사용한다는 사실을 모릅니다."

이러한 중요한 비비행 근육 진동은 의사소통, 방어, 그리고 윙윙 수분에 사용됩니다. 우드로 박사는 "윙윙 수분은 벌이 꽃가루를 숨기고 있는 꽃밥 주위로 몸을 말아 초당 최대 400회까지 비행 근육을 수축시켜 진동을 발생시켜 꽃가루를 떨어뜨리는 놀라운 행동입니다."라고 말합니다.

"우리는 이러한 진동의 변화가 꽃가루 방출에 어떤 영향을 미치는지 이해하고, 식물의 번식과 수분 매개자의 행동을 이해하고자 합니다."라고 우드로 박사는 말합니다. "이를 통해 비행하지 않는 윙윙거리는 소리가 종 내부와 종 간에 어떻게 다른지, 그리고 이러한 윙윙거림에 영향을 미치는 요인이 무엇인지 연구하게 되었습니다."

우드로 박사의 실험은 유럽에서 흔히 볼 수 있는 벌 종인 황갈색꼬리호박벌( Bombus terrestri s) 군체를 이용하여 수행되었습니다. 우드로 박사와 그의 팀은 가속도계를 사용하여 가청 음높이에 해당하는 윙윙거리는 소리의 주파수를 측정할 수 있었습니다. "현장에서 사용하기 매우 쉽습니다."라고 그는 말합니다. "이 센서를 벌의 가슴이나 벌이 방문한 꽃에 대고 벌이 내는 진동을 기록할 수 있습니다."

우드로 박사와 그의 팀은 가속도계와 열화상 기술을 결합하여 벌들이 윙윙거릴 때 발생하는 추가 열에 어떻게 대처하는지 보여줍니다. 우드로 박사는 "저희는 고속 촬영 기술을 사용하여 이전에는 볼 수 없었던 새로운 행동들을 밝혀내고 있습니다."라고 말합니다. "예를 들어, 벌들이 꽃 위에서 진동할 뿐만 아니라, 꽃을 무는 행위를 통해 주기적으로 이러한 진동을 꽃에 전달한다는 사실을 최근 발견했습니다."

"최근 온도가 이전에 알려진 것보다 훨씬 더 중요한 역할을 한다는 것을 발견했으며, 이 연구는 현재 출판을 위해 검토 중입니다."라고 우드로 박사는 말했습니다. "이번 연구는 지금까지 온도가 고려되지 않았던 분야인 벌꿀 수분에 대한 연구에 많은 시사점을 제공합니다."

기온 상승뿐 아니라, 중금속 노출은 비비행성 윙윙거림(non-flight buzzing) 시 비행 근육의 수축 빈도를 감소시키는 것으로 나타났습니다. 우드로 박사는 영국 뉴캐슬 대학교에서 사라 스콧 박사와 공동으로 이 연구를 진행하고 있습니다. 그러나 연구진은 북극에서 실험을 재현했을 때와 남극에서 실험을 재현했을 때 윙윙거림에 대한 온도의 영향에 차이가 없다는 사실에 놀랐습니다. 이는 벌의 윙윙거림 특성이 지역적 적응보다는 근육 생리학적 기전에 의해 결정될 수 있음을 시사합니다.

환경 변화가 벌의 윙윙거림에 미치는 영향을 이해하면 벌의 생태와 행동에 대한 고유한 통찰력을 얻을 수 있고, 가장 위험에 처한 종 또는 지역을 식별하는 데 도움이 되며, 소리 녹음을 기반으로 한 AI 기반 종 탐지 기능도 향상될 수 있습니다. 우드로 박사는 "윙윙거림은 스트레스나 환경 변화의 지표로도 활용될 수 있습니다."라고 말합니다. "예를 들어, 특정 환경 오염 물질이 벌의 윙윙거림에 영향을 미칠 수 있다는 것을 알고 있기 때문에, 윙윙거림은 생태계 건강의 지표로도 활용될 수 있습니다."

"이러한 변화가 비비행 윙윙거림에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 것이 중요합니다. 비비행 윙윙거림은 벌 생태의 여러 측면에 영향을 미치기 때문입니다."라고 우드로 박사는 말합니다. "이러한 진동이 방해받으면 군집 내 의사소통이 원활하지 않거나, 체온 조절이 제대로 이루어지지 않거나, 새끼를 위한 자원 확보가 제대로 이루어지지 않을 수 있습니다."

인간과 야생 동물 모두에게 가장 우려스러운 점은 벌의 벌 수분 감소가 식물 번식과 생물 다양성에 심각한 결과를 초래할 수 있다는 것입니다. 우드로 박사는 "예를 들어, 벌의 벌 수분은 에너지 비용이 많이 들고 벌이 대사열을 생성하게 합니다. 따라서 환경이 너무 따뜻해지면 벌은 벌 수분이 이루어지는 꽃을 피할 수도 있습니다."라고 말합니다.

환경 변화가 벌의 윙윙거림에 어떤 영향을 미치는지에 대한 이해를 높이는 것 외에도, 로봇 공학과 향후 수분 서비스 보호에도 응용될 수 있습니다. 우드로 박사는 "저희는 마이크로 로봇 공학을 통해 벌의 진동을 이해하기 위해 노력하고 있으며, 연구 결과는 꽃가루 방출을 이해하는 마이크로 로봇 개발에도 활용될 것입니다."라고 말했습니다.

이 연구는 2025년 7월 8일 벨기에 앤트워프에서 열리는 실험생물학 학회 연례 학술대회에서 발표되었습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/07/250708045645.htm