곤충에게 미세한 소리를 듣는 능력은 생사의 문제다. 하지만 과학자들에게는 곤충들의 청각을 연구하는 것은 아주 미세한 소리를 잡아내고 분석할 수 있는 새로운 마이크 기술 개발과 직결되어 있다.

최근에 영국의 생명공학 및 생명과학 관련 정부 기관인 비비에스알씨(BBSRC, Biotechnology and Biological Sciences Research Council)는 브리스톨 대학의 다학제적인 연구팀이 메뚜기의 청각을 연구하고 있다고 밝혔다. 메뚜기의 고막은 복잡한 구조적인 특성을 지니는 수 마이크로(10-6)미터 두께의 막으로 이루어져 있다. 이 막의 두께는 고르지 않은 분포를 가지는데, 이는 막이 소리에 반응할 때 영향을 미친다. 연구팀은 대기의 잡음에 이 막이 수 나노(10-9)미터의 진동을 일으킨다는 것을 발견하였다고 한다(참고로 머리카락의 두께는 8만 나노미터).

브리스톨 대학의 연구책임자 로버트 교수는 “상이한 진동수를 가지는 음파는 메뚜기의 청각시스템에 상응하는 매우 다른 기계적인 반응을 일으킨다는 것을 발견했다”며, “이러한 미세한 나노 수준의 움직임과 음파가 어떻게 기계적인 진동을 만들어 내는지에 대하여 연구함으로써 새로운 수준의 마이크 기술에 대한 단서를 얻을 수 있다”고 설명했다.

또한 이 연구팀은 모기의 청각을 연구하는 데에도 나노기술에 해당하는 레이저 도플러 진동계(Laser Doppler Vibrometry)와 원자현미경(Atomic Force Microscopy)을 사용, 모기 더듬이가 나노 수준으로 미세하게 움직이는 것을 정확하게 측정해, 그 특성을 보여주는 3차원의 지도를 작성할 수 있었다고 한다.

로버트 교수는 “모기는 1천500개의 청각세포(인간의 청각세포 수에 해당)로 이루어진 더듬이를 통해 소리를 듣는다. 모기도 인간처럼 능동적인 청취를 할 수 있음을 발견했다”고 주장했다. 즉, “들리는 소리를 증폭하기 위해 스스로 진동을 만들어 낼 수 있다는 것을 의미하는데, 모기가 진동을 어떻게 만들어 내는지는 밝혀내지 못했지만, 이를 규명한다면 여러 소리 가운데 우리가 원하는 주파수의 소리를 나노 수준에서 잡아내는 센서를 만들 수 있을 것”이라고 설명했다.

이에 비비에스알씨의 기관장인 굿펠로우 교수는 “이 연구는 현대 생명과학연구에 있어 다학제적인 연구의 중요성을 보여주고 있다. 즉, 생명과학자, 물리학자, 공학자가 협력하여 근본적인 생물학적 메커니즘을 해명한 중요한 사례”라고 첨언했다.