풍뎅이가 무지갯빛 광택을 띠는 이유

조홍섭 2020. 02. 11
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얼룩덜룩한 자연환경에선 오히려 포식자 눈에 덜 띄어

p1.jpg » 풍뎅이 등 많은 동물이 무지갯빛 광택을 낸다. 그 위장 효과가 처음으로 밝혀졌다. 국립생물자원관 제공.

풍뎅이는 겉날개가 초록빛 광택을 띤다. 풍뎅이보다 드물지만, 비단벌레도 에메랄드와 붉은빛이 화려하다. 이처럼 눈에 띄는 무지갯빛이 역설적으로 자연에서는 뛰어난 위장 효과를 낸다는 실험결과가 나왔다.

카린 셰른스모 등 영국 브리스톨대 연구자들은 과학저널 ‘커런트 바이올로지’ 23일 치에 실린 논문에서 동남아 비단벌레의 겉날개를 이용한 실험결과 무지갯빛 광택이 그렇지 않은 색깔에 견줘 새와 사람의 눈에 덜 띄는 것으로 나타났다고 밝혔다.

연구자들은 “이번 연구는 처음으로 생물의 무지갯빛이 은폐의 한 형태일 수 있다는 실증적 증거를 제시했다”며 “이로써 여러 생물종에 걸쳐 이런 빛깔이 광범하게 나타나는 데 대한 진화적 설명을 할 수 있다”고 밝혔다.

p2.jpg » 무지갯빛 광택을 내는 동남아 비단벌레의 다양한 겉날개. 카린 셰른스모, 조 홀 제공.

셰른스모 박사는 “무지갯빛 색깔은 비눗방울과 음악 시디 등 일상에서 낯익지만, 자연계에서도 흔한 색깔”이라며 “이 색깔은 비단벌레로부터 새의 깃털과 정원의 딱정벌레까지 독립적으로 진화했다”고 이 대학 보도자료에서 말했다. 

자연계에서 동물의 반짝이는 무지갯빛은 두 가지 목적이 있는 것으로 알려져 왔다. 짝짓기 때 암컷의 눈길을 끄는 것과 포식자에게 독성이 있음을 경고하는 것이 그것이다. 

그러나 ‘위장의 아버지’로 불리는 미국의 자연주의자 애버트 핸더슨 테이어(1849∼1921)는 100여년 전에 동물의 무지갯빛 색깔이 위장 효과를 낸다고 주장했다. 연구자들은 이런 오랜 가설을 실험으로 검증했다.

비단벌레의 겉날개를 900개 모아 매니큐어로 광택을 없애고 여러 가지 색깔을 칠한 뒤 자연 상태의 겉날개와 함께 놓고 어느 쪽이 새의 눈에 잘 띄는지 실험했다. 겉날개 아래엔 죽은 거저리 애벌레를 놓고 새들이 어떤 겉날개를 많이 쪼는지 비교했다.

우리의 직관과 어긋나는 결과가 나왔다. 무지갯빛 비단벌레 겉껍질은 무광택의 단색 겉껍질보다 새들의 공격을 덜 받았다. 셰른스모 박사는 “동물의 무지갯빛은 박물관의 환한 조명에서는 쉽게 포착할 수 있지만, 빛이 얼룩얼룩한 자연환경에서는 그다지 밝게 도드라지지 않는다.”라고 말했다.

p3.jpg » 햇빛을 받아 반짝이는 나뭇잎에 놓인 비단벌레 겉껍질(중앙)은 뜻밖에도 눈에 잘 띄지 않는다. 카린 셰른스모, 조 홀 제공.

흥미롭게도 이번 실험에서 검은색도 무지갯빛 못지않은 위장 효과를 나타냈다. 연구자들은 “자연계에 왜 검은 빛깔의 곤충이 많은지 이번 실험이 말해준다”며 “곤충의 검은 빛깔은 열을 잘 흡수하는 것 말고도 포식자 회피 효과도 낸다”고 논문에 적었다.

그렇지만 비단벌레의 무지갯빛 겉껍질을 햇빛에 반짝이는 나뭇잎 사이에 놓았더니 새들의 눈을 피하는 효과가 훨씬 커졌다. 자연적 배경에서는 무지갯빛이 검정보다 포식자를 피하는 데 낫다는 얘기다.

그런데 새들이 무지갯빛 겉껍질을 포착하고도 경계색으로 보고 공격하지 않았을 가능성도 있다. 연구자들은 이런 가능성을 검증하기 위해 사람에게 똑같은 실험을 하도록 했고, 마찬가지로 무지갯빛이 눈에 덜 띈다는 사실을 확인했다.

셰른스모 박사는 “같은 실험을 사람을 대상으로 했을 때 무지갯빛 딱정벌레 찾느라 진짜 힘들어하는 모습을 보고 깜짝 놀랐다. 새나 사람이나 자연적이고 복잡한 숲 환경에서 무지갯빛 물체를 포착하기가 참으로 힘들다는 것을 실감했다”고 말했다.

비단벌레_자원관.jpg » 우리나라 남부지역에 서식하는 비단벌레. 멸종위기종 1급 보호동물이다. 신라 시대 왕실 장신구에 쓰였다. 국립생물자원관 제공.

무지갯빛 광택은 여러 층의 큐티클이 빛을 반사하면서 생기는데, 보는 각도에 따라 색깔이 달라진다. 이 때문에 비단벌레의 겉껍질은 장신구용 보석으로 쓰이기도 한다.

인용 저널: Current Biology, DOI: 10.1016/j.cub.2019.12.013

조홍섭 기자 ecothink@hani.co.kr
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조홍섭 기자
20년 넘게 환경문제를 다뤄온 우리나라의 대표적인 환경전문기자를 역임했으며 웹진 물바람숲의 운영자입니다. 인간과 자연의 공존, 과학기술과 사회 문제 등에 관심이 많습니다. 네이버에 <한반도 자연사>를 연재했고 교육방송(EBS)의 <하나뿐인 지구>를 진행하기도 했습니다.
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