꿀벌 사이의 의사소통

꿀벌 사이의 의사소통

집단생활방식은 집에 대한 관심사가 가장 중요하다. 벌통은 활동의 중심지이며 일벌이 아무리 멀리 떨어져 돌아다닐지라도 그들은 거의 틀림없이 자기집에 돌아온다. 꿀벌이 벌통에서 수마일 떨어진 곳까지 꿀을 찾아다니는 것을 고려해 보면 그들은 집을 찾아 성공적으로 되돌아올 수 있는 훌륭한 조종사임에 틀림없다. 확실히 꿀벌들은 훌륭한 시력을 가지고 있어서 특출한 이정표에 의하여 항해할 수 있으며 그것이 사실이란 것을 암시하는 증거가 있다. 그러나 대부분의 꿀벌들은 정찰벌이 실제로 꿀을 찾을 때까지는 벌통을 떠나지 않는다. 정찰벌은 먹이를 찾자마자 벌통으로 돌아온다. 집에 돌아온 잠시 후에 많은 꿀벌이 떠나서 먹이가 있는 곳으로 직접 날아간다. 이 행동에서 주시할 것은 꿀을 찾아가는 꿀벌들이 정찰벌을 따라 발견장소까지 가는 것이 아니다. 정찰벌이 벌통에 머물러 있는 동안에 그들은 먹이를 향해 날아간다. 이것은 두 가지 의미를 함축한다. 첫째는 먹이를 찾는 꿀벌에게 먹이가 어디에 있는지에 대하여 전달되었을 것이다. 둘째로 꿀벌들은 정찰벌의 지시에 따라서 익숙치 않은 영역을 비행할 수 있는 어떤 방법을 가졌음이 틀림없다.

정찰벌이 어떻게 다른 꿀벌에게 의사전달을 하고 꿀을 찾는 일벌들은 어떻게 낯선 영역을 비행하는가에 대한 것은 독일 동물학자 Karl von Frisch 에 의해 발견되었다. Frisch는 그의 전 생애를 통하여 꿀벌에 대하여 참을성 있게 연구하고 실험하였다. 우리가 논하려는 꿀벌 생활에 관한 사실 중 많은 것이 Frisch 에 의하여 발견되었다.

정찰벌에 페인트를 칠하고 그들이 벌통에 돌아오는 것을 관찰함으로써 Frisch는 정찰벌이 화밀이나 꽃가루 짐을 내려 놓은 후에 꽃가루빗과 수직되는 표면에서 춤을 춘다는 것을 발견하였다. 이 춤이 다른 꿀벌을 자극하는 것 같으며 곧 꿀벌들은 벌통을 떠나기 시작하여 먹이가 있는 곳으로 날아간다. 먹이가 벌통에서 가까운 곳에 있지 않으면 (75m 이하) 정찰벌은 꼬리를 흔드는 춤을춘다. Frisch는 곧 정찰벌이 꼬리춤을 추는 속도는 벌통으로부터 먹이가 있는 곳까지의 거리와 관계가 있음을 알았다. 이때 정찰벌들은 풍속도 고려하는 것 같다. 그러나 넓은 영역을 고려할 때 먹이가 벌통에서 6km 떨어져 있다는 식의 정보는 유용하지 못하다. 그러나 Frisch는 꿀벌이 꼬리를 흔들어 춤추는 방향이 벌통으로부터 먹이가 있는 방향과 낮시간에 따라 변하는 것에 주의하였다. 낮의 일정한 시간에도 춤추는 방향은 먹이의 위치변화에 따라 바뀌었다. 먹이의 방향을 고정시켜 놓았을 때 춤추는 방향은 태양이 움직이는 각도에 따라 바뀌었다. 이러한 사실은 정찰벌이 먹이가 있는 곳의 방향을 태양의 방향과 관계지어 가리키고 있음을 암시한다. 정상적인 벌통에서는 태양은 보이지 않지만 꿀벌들은 꽃가루빗의 수직면에서 춤을 춘다. 그렇다면 꿀벌들은 어두운 벌통 안에서 어떻게 비행각도를 알아낼까? 먹이가 태양과 같은 방향에 있을 때는 꿀벌들은 머리를 위로 쳐들고 아래위로 직선방향의 춤을 춘다. 그것은 마치 그들이 음성주지성과 같은 양성주광성을 나타내는 것처럼 보인다. 만일 먹이가 태양의 오른쪽이나 왼쪽으로 약간의 각을 지어 있다면 정찰벌은 수직면의 오른쪽이나 왼쪽으로 같은 각도를 가지고 춤을 춘다. 꿀을 찾는 벌은 춤추고 있는 정찰벌의 주위에 모이고 아마도 먹이의 방향과 거리를 이러한 방법으로 알아내는 것 같다. 만일 먹이에서 냄새가 나면 꿀벌들은 또한 그 먹이를 찾는 냄새가 무엇인지를 배운다. 그리하여 꿀벌들의 언어, 즉 (1) 그 먹이가 이용가치가 있는지, (2) 먹이의 방향, (3) 먹이까지의 거리, (4) 먹이의 냄새 등은 이 벌에서 저 벌로 전달되게 된다.

만일 춤추는 꿀벌을 장시간 동안 벌통에 가두어 두면 태양의 이동하는 방향에 따라 춤추는 방향을 바꾼다. 그렇지만 꿀벌은 벌통 속에 있는 동안 태양의 움직임을 볼 수 없다는 것을 기억하라. 이것은 꿀벌이 시간의 흐름을 인식하고 있기 때문에 그에 따라 필요한 수정을 할 수 있다는 것을 암시한다. 이 같은 사실은 매일 일정한 시간에 정원에 앉아 차와 빵과 쨈을 먹는 사람에게는 오래 전부터 알려져 왔다. 정해진 시간의 수분내에 꿀을 찾는 벌들이 자기 몫의 쨈을 먹으려고 다수 몰려오는 것은 생물학적 시계의 또한 예이다. 꿀벌에게서 시간이 경과하는 속도비는 꿀벌의 대사속도와 관계가 있는 것 같다. 만일 정상적으로 시간을 잘 맞추는 꿀벌을 저온처리하거나(대사율을 낮추기 위하여) 마취시킬 수 있는 농도까지 높인 이산화탄소에 노출시키면 탁자까지 오는 시간은 처리량에 비례해 늦어질 것이다. Frisch 에 의해서 이루어진 이와 같은 발견은 실망을 줄 정도로 매우 쉽게 기술된다. 대부분의 과학적 발견이 다 그렇듯이 이같은 발견은 수년 동안 참을성 있게 연구하고 현명하게 계획된 실험과 조심성 있게 결과분석을 한 결실로써 얻어진 것이다. 과학발견의 실제적인 과정에 대해 좀더 많은 것을 알기 위해서 Frisch가 꿀벌 행동에 대한 많은 발견을 할 수 있게 한 일련의 실험에 대한 그 자신의 설명(이 장의 끝에 열거되어 있음)을 직접 읽어야 한다.

사람들이 꿀벌의 정교한 행동에 대하여 처음 배웠을 때는 이 작은 동물이 고도의 지능과 예지 등을 가졌다고 믿기 쉽다. 실제로 꿀벌행동의 대부분은 본능적인 것이며 고정된 것이기 때문이다. 행동이 생물의 경험결과로 다소간 지속적으로 변형될 때 우리는 학습이 이루어졌다고 말한다. 꿀벌의 먹이 위치나 냄새 또는 하루중의 시간에 대한 협동활동은 좋은 학습의 한 예이다. 학습행동이란 개체의 경험에서 오는 결과로서 지속적으로 나타나는 변형된 행동을 말한다.