과학기술
지구상 어느 곳에서도 메뚜기는 살고 있다. 이 메뚜기가 최근 중국, 인도 등 아시아 지역 곳곳에서 떼를 지어 나타나 농작물을 먹어치우는 등 심각한 피해를 주고 있어 세계적인 골칫거리가 되고 있는 중이다.
26일 ‘라이브 사이언스’에 따르면 이런 피해가 발생하고 있는 것은 메뚜기가 매우 특이한 성향을 지니고 있기 때문이다. 평소에는 혼자 살다가 주변 메뚜기 밀도가 높아지면 민감하게 알아차리는 성향이 있다는 것.
최근 세계 곳곳에서 메뚜기 떼가 출몰하고 있는 원인을 찾기 위해 과학자들이 집단을 선호하는 메뚜기의 성향을 연구하고 있다. 최근 기후변화에 이은 사막화 현상과 무관하지 않은 것으로 보고 있다. ⓒ 위키피디아
기후변화‧사막화에 적응, 집단 서식으로 변화
그래서 메뚜기 떼에 합류하게 되면 먹는 속도가 빨라지기 시작한다.
미국 텍사스 A&M 대학의 곤충학자 송호준(Hojun Song) 교수는 “먹는 속도가 빨라지면 몸집이 더 커지게 되고, 이전보다 더 많은 먹이를 찾게 된다.”고 설명했다.
급작스럽게 폭우가 내리게 되면 그 영향을 받아 메뚜기 수는 더 늘어나게 된다. 마치 홍수와 같은 메뚜기 떼가 곳곳을 휩쓸며 농작물 등 먹이가 되는 것을 싹쓸이하고 있는 가운데 메뚜기 수는 더 늘어나게 된다.
처음에 수십, 수백 마리로 시작된 메뚜기의 행렬이 수천, 수만, 수백만, 수억 마리로 늘어나 농업 지역마다 대참사를 일으키게 된다.
흥미로운 사실은 이처럼 수가 늘어나는 과정에서 메뚜기의 살아가는 모습이 변화한다는 점이다. 몸 색깔이 변화하고 강력한 이동 성향을 보이면서 앞에 장애물이 있으면 먼 거리를 날아가는 등 새로운 모습을 보이게 된다.
대표적인 것이 사막 메뚜기(desert locust)다. 송호준 교소는 “이 메뚜기들이 떼를 지어 아프리카, 아시아 지역을 날아다니면서 곳곳에 있는 농작물을 모두 먹어치우고 있다.”고 설명하고 있다.
최근 메뚜기 떼로 인한 피해가 늘어나면서 과학자들은 서로 어울리기 좋아하는 메뚜기의 특유의 습성에 관심을 기울이고 있다.
일리노이 대학의 곤충학자 이스터 느굼비(Esther Ngumbi) 교수는 “지구상에 살고 있는 약 20여 종의 메뚜기를 대상으로 혼자 살던 메뚜기들이 급작스럽게 떼를 형성하는 과정을 집중적으로 분석하고 있다.”고 말했다.
과학자들이 특히 관심을 기울이고 있는 것은 메뚜기들 사이에 주고받는 신호들이다. 메뚜기들이 서로 다른 종임에도 불구하고 시각과 후각 등을 통해 서로 신호를 주고받으며 서로 반응을 하고 있다는 것.
농업 피해 막기 위해 생태 변화 추적해야
특히 사막 메뚜기는 서로 뒷다리를 접촉하며 유대감을 지속해나가는 것으로 알려졌다.
반면 호주 전염성 메뚜기(australian plague locust)는 자신들만의 신호를 주고받을 수 있는 안테나를 지니고 있다.
안테나로부터 신호를 전달받게 되면 신경전달물질인 세로토닌(serotonin)이 분비되고, 매우 행복한 분위기 속에서 이전보다 더 강력한 유대감을 형성하고 있다는 사실을 알아냈다.
과학자들은 이 과정을 ‘표현형 적응성(phenotypic plasticity)’이란 용어로 설명하고 있다. 환경이 변화하면서 다양한 표현을 통해 집단적으로 환경에 적응해나가는 능력을 말한다. 생화학, 생리학, 행동학, 생활사적 특징 등 다양한 형질 변화가 이루어진다.
이 습성을 적용한다면 메뚜기는 환경에 적응해 ‘지킬박사와 하이드(Jekyll and Hyde)’형의 극단적인 이중인격의 모습을 보이고 있는 셈이다.
과학자들은 메뚜기가 이처럼 극악한 모습을 보이고 있는 원인을 지구 환경 변화와 연관 짓고 있다. 약 800만 년 전 북아프리카 지역이 열대림에서 사막으로 변화하면서 메뚜기들이 살 길을 찾기 위해 이런 방식을 채택했다는 것.
물이 고갈된 척박한 환경에서 살아남기 위해서는 멀리 떨어져 있는 오아시스에서 또 다른 오아시스로 옮겨 다녀야 했는데 혼자서는 이동이 불가능하고, 떼를 지어 이동하는 방식을 선택했을 가능성이 크다고 보고 있다.
문제는 이런 메뚜기 습성이 지금 세계 곳곳에서 다시 발현되고 있다는 점이다.
아프리카, 아시아는 물론 북아메리카에 이르기까지 남극을 제외한 세계 곳곳에서 메뚜기 떼가 출몰하고 있다. 특히 1세기 전에 멸종한 로키산맥 메뚜기(Rocky Mountain locust)가 멕시코에 잔존해 수백 km를 날아다니며 먹이를 찾고 있는 것으로 나타났다.
과학자들은 최근 잇따른 메뚜기떼 출몰이 기후변화와 무관하지 않은 것으로 보고 있다. 곳곳에서 사막화 현상이 가속화하면서 메뚜기들 역시 생존을 위해 떼를 형성해 먹이를 찾아 헤매고 있다는 것.
앞으로 지구가 더 빠른 속도로 더워질 경우 메뚜기 떼 출몰은 더욱 잦아지고, 결과적으로 아프리카, 아시아 등의 농업지역에서 피해가 더욱 가중될 것으로 보고 있다.
(8416)
- 이강봉 객원기자
- aacc409@hanmail.net
- 저작권자 2020.08.27 ⓒ ScienceTimes
관련기사
목록 보기전체 댓글 (0)
로그인후 이용 가능합니다.
-
생명물질의 기원은…”운석·화산재 철촉매 반응으로 생성된 듯”
44억년 전 초기 지구에서 생명체 재료가 되는 탄화수소, 알데히드, 알코올 등 유기 분자들이 철이 풍부한 운석이나 화산재 입자들이 촉진하는 화학반응을 통해 생성된 것으로 보인다는 연구 결과가 나왔다.
-
환자 암세포 활용한 암 치료 백신 개발 가능성 열었다
국내 연구진이 안정적이고 부작용이 적으면서 수술 후 전이·재발을 막을 새로운 형태의 암 치료 백신 개발 가능성을 열었다. 한국연구재단은 울산대 진준오 교수 연구팀이 암세포에서 얻은 표면 단백질을 항원으로 이용한 지질 나노입자(AiLNP)를 개발하는 데 성공했다고 25일 밝혔다.
-
“복통·설사·직장 출혈·빈혈, 조기 대장암 4대 경고 신호”
복통, 설사, 직장 출혈, 철 결핍 빈혈(iron deficiency anemia) 등 4가지 징후 또는 증상이 50세 이전에 나타나는 조기 발생(early-onset) 대장암의 경고 신호라는 연구 결과가 나왔다.
-
“말뿐인 생분해”…바이오플라스틱 PLA 섬유 분해 안 돼
화학 섬유에서 나오는 미세 플라스틱 오염에 경각심을 갖고 생분해가 가능한 옷을 찾는 착한 소비가 생기고 있지만 생분해를 내세우며 개발된 섬유도 실제 환경에서는 제대로 썩지 못하는 것으로 나타났다.
-
초음파로 쥐 동면상태 유도 성공…”우주여행 활용 가능성”
유인 화성 탐사를 앞두고 이것이 실제 가능한지 관심이 높은 가운데 쥐 머리에 초음파를 쏴 동면 상태를 안전하게 반복 유도할 수 있다는 연구 결과가 나와 주목된다. 미국 세인트루이스 워싱턴대(WUSL) 홍 천 교수팀은 26일 과학저널 '네이처 신진대사'(Nature Metabolism)에서 초음파 펄스를 생쥐와 쥐의 뇌 특정 부위에 쏴 동면 상태를 안전하게 가역적으로 유도하는 데 성공했다고 밝혔다. 연구팀은 이 방법은 머리 위에 초음파 방출기를 장착하는 비침습적 방식으로 초음파를 쏴 뇌의 신경 세포를 일시적으로 활성화해 체온을 낮추고 신진대사를 늦출 수 있다며 향후 의학이나 장거리 우주 비행에 응용될 수 있을 것이라고 말했다.
-
사과·블랙베리 등 플라보놀 함유 식품 ‘노쇠’ 발현 낮춰
플라보놀 성분을 함유한 사과와 블랙베리 등을 섭취하는 것이 노인의 '노쇠' 발현 가능성을 낮춘다는 연구 결과가 나왔다. 노쇠(frailty)는 나이가 들면서 신체 기능이 필연적으로 떨어지는 노화(aging)와는 구분되는 것으로, 일상에 지장을 줄 만큼 나이에 비해 신체기능이 심각하게 약해져 낙상과 골절 등을 초래할 위험이 높고 장애와 사망으로 이어질 수 있다. 미국 하버드의대 계열 임상 연구소인 '힌다·아서 마커스 노화연구소' 등에 따르면 플라보노이드의 하위그룹인 '플라보놀' 섭취와 노쇠의 연관성을 분석한 연구 결과를 '미국 임상영양학 저널'(American Journal of Clinical Nutrition)에 발표했다.
-
“북극해 식물플랑크톤, IPCC 예상치보다 최대 3배 감소”
북극해 식물플랑크톤이 유엔 '기후변화에 관한 정부 간 협의체'(IPCC)의 예상치보다 최대 3배 감소할 것이라는 연구 결과가 나왔다고 극지연구소가 24일 밝혔다. 포항공과대학교 국종성 교수 연구팀, 극지연구소 양은진 박사, 미국 스크립스 해양연구소 임형규 박사 등으로 구성된 국제공동연구팀은 쇄빙연구선 아라온호 탐사를 포함한 다양한 북극해 현장 탐사에서 획득한 데이터를 활용해 북극해 식물플랑크톤의 농도 예측기법을 개발했다. 이를 적용한 결과 이산화탄소 배출 시나리오에 따라 차이는 있었지만, 2100년 식물플랑크톤의 농도는 기존 IPCC 5차, 6차 보고서의 예측과 비교할 때 감소 폭이 최대 3배로 늘었다.