벌은 어떻게 자기 둥지를 찾아가는가?

by Julius-Maximilians-Universität Würzburg
 
https://www.youtube.com/watch?v=tkKyC9jGGm8

벌집 조작nest manipulation 뒤 (헥산hexane으로 닦은 입구) 벌집으로 돌아온 암컷 단독벌solitary bee (Osmia cornuta). 벌집 입구는 보라색 원으로 표시했다. 헥산을 사용하여 후각적 단서를 제거하자 벌의 행동이 변하며, 벌집에 들어가는 데 시간이 지연되는 것이 확연히 드러난다. 출처: 미국 국립과학원회보(2023). DOI: 10.1073/pnas.2304703120

 
(2023년 7월 5일) 모든 꿀벌과 말벌이 수천 마리가 모이는 군집 생활을 하는 것은 아니다. 예를 들어, 뿔가시벌horned mason bee (Osmia cornuta)은 단독으로 둥지를 짓는다.

암컷은 둥지를 지을 장소를 고를 때 다른 꿀벌 종이 버린 둥지부터 벽 틈새, 곤충 호텔과 같은 인공 둥지까지 기존의 빈 공간을 이용하는 경우가 많다.

실비 반데나벨Sylvie Vandenabeele 박사는 꿀벌들이 둥지가 서로 가까이 있는 경우가 많은 상황에서 어떻게 자신의 둥지를 동종 개체의 둥지와 구별하는지 밝혀냈다.

이 생물학자는 현재 뷔르츠부르크 율리우스 막시밀리안 대학교Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) 동물학 2과에서 근무한다.

이번 연구를 위해 그녀는 동물학 3과의 토마스 슈미트Thomas Schmitt 교수와 공동으로 연구를 진행했으며, 연구 결과는 미국 국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 게재되었다.
 

출처: 미국 국립과학원회보(2023). DOI: 10.1073/pnas.2304703120

후각 표지자가 길을 제시하다

"이전 연구에서는 꿀벌이 시각을 이용해 둥지로 돌아온다고 추정했습니다. 우리는 후각 표지자olfactory markers 또한 중요한 역할을 할 것이라는 가설을 세웠습니다." 반데나벨레는 이리 말한다.

화학 분석과 행동 실험을 통해 꿀벌이 둥지 입구nest entrances에 존재하는 후각 신호olfactory cues를 이용한다는 사실이 밝혀졌다.

이 신호들은 꿀벌의 가장 바깥쪽 껍질인 큐티클cuticle에 있는 후각 물질과 동일한 후각 프로필olfactory profile을 지닌다. 

연구진이 벌집의 후각적 단서를 제거하자 그 중요성이 분명해졌다.

"벌들은 방향 감각을 잃은 듯, 자신의 벌집조차 제대로 찾지 못하는 것처럼 보였습니다." 반데나벨레는 설명한다.

더 나은 이해를 통한 더 나은 보호

이번 연구는 뿔벌horned mason bee이 방향 감각을 여러 가지로 활용한다는 것을 확인시켜 주었으며, 이러한 전략은 다른 곤충 종에도 적용될 수 있을 것으로 보인다.

수분 매개 곤충pollinators의 급격한 감소와 그로 인한 생태계의 심각한 영향을 고려할 때, 이러한 곤충에 대한 더 나은 이해는 매우 중요하다.

이를 통해 보호 및 지원 조치를 최적화할 수 있을 뿐만 아니라, 이번 연구 결과는 곤충의 감각 인지 및 곤충 간 의사소통 분야에 대한 추가적인 연구 가능성을 열어준다.

반데나벨레는 자신의 연구를 다음 단계로 확장하여 단독으로 둥지를 짓는 다른 벌목 곤충 종으로 실험을 확대하는 것을 고려하고 있다. 

그녀는 "예를 들어, 둥지 짓는 전략이 후각의 중요성에 영향을 미치는지, 또는 포식자 역시 냄새를 이용해 둥지를 찾을 수 있는지에 대한 연구가 가능하다"고 말한다. 


More information: Sylvie P. Vandenabeele et al, Olfaction is essential for nest recognition in solitary Hymenoptera, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2304703120 

Journal information: Proceedings of the National Academy of Sciences  
Provided by Julius-Maximilians-Universität Würzburg 
 
동굴 속 다른 포유동물 유해에 둥지 튼 고대 벌집 발견
https://historylibrary.net/entry/Ancient-burrowing-bees

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