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벌새의 무임승차꾼

극도로 정교한 기능을 가지고 있는 벌새꽃응애

저자:
번역자: 한국창조과학회 (creation.or.kr)

Dr R.K. Colwell 촬영 266Flower-mites
At around 50 times magnification, the tiny mites which hitch a ride in the nostrils of their hummingbird host can be clearly seen here from the underside.

코스타리카(Costa Rica)에서의 한밤이었다. 정글의 끝부분에서 헤멀리아(Hamelia)의 아름다운 붉은 주황색 꽃봉오리가 막 벌어지려고 할 때였다. 그 꽃봉오리들이 벌어지자마자 저녁식사 시간이 오기만을 기다리던 ‘벌새꽃응애(hummingbird flower mites)’라고 부르는1 (일반적으로 동물에 기생하는 것은 진드기, 식물에 기생하는 것은 응애 라고 부름) 한 떼의 조그만 피조물들이 꽃으로 밀려들어가 꽃가루를 배불리 먹기 시작한다.2 다음날 아침 꽃에는 과즙을 포함한 아침식사가 새벽녘에 제공된다. 벌새꽃응애들의 탐욕스러운 식욕은 과즙의 40%와 꽃가루의 50%를 먹어치운다.3 식사가 끝나면 구애, 교배, 그리고 암컷들은 알을 낳는 중요한 일들이 일어난다.4

새벽이 지나고 몇 시간 후에 심각한 문제가 발생한다. 헤멀리아 꽃은 마르기 시작하고 정오가 되어서 떨어지므로 새로운 적응이 급히 필요하게 된다.5 몇몇 응애는 꽃에서 기어 나와 다음날 한밤중의 식사를 위해 새로운 꽃으로 이동해서 그것들이 열리는 것을 기다리게 된다. 그러나 어떤 녀석들은 새로운 장소로 이동하기 위해서 훨씬 더 정교한 방법을 사용한다.

낮 동안에 헤멀리아 꽃의 화사한 색깔은 벌새(hummingbirds)들을 유인한다. 벌새는 초당 50-80회의 날개짓을 사용해서6 꽃의 깊숙이 부리를 밀어 넣고 과즙을 먹는 동안 1-5초간 공중 정체비행을 할 수 있다. 이것은 그곳에 살고 있던 응애들에게 긴급한 행동을 요구한다. 첫번째로 벌새가 과즙을 먹는 동안 휙휙 움직이는 새의 혀를 피해야 자신이 단백질 공급원이 되지 않는다. 둘째로 새로운 살아갈 장소와 신선한 먹이, 그리고 새로운 짝이 있는 곳으로 데려다줄 항공 택시인 벌새를 재빠르게 잡아타야만 한다.

Dr R.K. Colwell 촬영 266Hamelia
The Hamelia flower, a typical host plant for hummingbird flower mites.

벌새가 다른 꽃으로 떠나기 전인 과즙을 먹는 5초 동안, 몇몇 응애들은 벌새의 부리에 기어올라 피신할 수 있는 코로 돌진한다. 응애들은 길이가 고작 0.5mm 이지만, 초당 몸 길이의 12배 속도로 움직일 수 있으므로, 3cm의 거리를 5초 안에 움직일 수 있다. 흥미로운 것은 최고속도가 약 100km/h인 치타(cheetah)도 초당 몸길이의 12배 속도로 달린다.

벌새에 올라타는 것을 성공한 응애들은 벌새의 콧구멍이 이곳으로 오는 동안 다른 식물들을 거쳐오면서 이미 많은 다른 종류의 응애들로 복잡하다는 것을 곧 알 수 있다. 그 여행은 ‘기내 서비스가 없는(no frills)’ 여행이다. 음식도 없고, 물도 없고, 새로운 문제가 곧 발생한다. 즉 내릴 때가 되었다는 것을 알려주는 스튜어디스가 없다는 것인데, 벌새가 어떤 꽃을 찾아갈지 알려주지 않기 때문이다.

응애들은 사는 장소가 매우 까다로워서(아마도 그들이 소비하는 과즙과 꽃가루 때문에) 각 응애의 종들은 자신들의 특정한 식물 종들에만 서식한다. 서로 다른 응애 종들의 숙주식물들은 크기, 꽃의 배열, 과즙 생성량 등에 있어서 매우 다양하다. 그러나 응애들은 이것을 볼 수 없는데, 왜냐하면 눈이 없기 때문이다. 그들은 강모(setae)라고 불리는 작은 털로 덮인 앞다리(촉지, 더듬이다리)를 사용해서, 그들의 주변을 만짐(touch)으로서 정보를 얻어낸다. 물론 이웃의 다른 응애들이 같은 종인지, 그들의 성별, 나이 등의 여부도 이 만짐을 통해 알 수 있다. 그러한 접촉의 빈도는 같은 꽃을 공유하는 응애들의 수를 파악할 수 있는 지표가 된다.

눈은 없지만, 응애들은 자신의 식물 종에 도착했을 때를 알 수 있다. 이 놀라운 능력은 그들의 앞다리에 있는 강모를 통해서 작동되는 응애의 날카로운 후각 덕분이다. 벌새가 분당 100 회에 이르기까지 숨을 쉴 때, 콧구멍에 올라탄 응애들은 방문한 꽃으로부터 향기 폭풍을 맞게 된다. 놀랍게도 인간이나 벌새는 이러한 꽃들의 냄새를 구별하지 못한다. 벌새가 꽃에 대해 유혹에 빠지는 것은 순전히 시각적이다. 이와 대조적으로 작은 응애들은 그들이 선호하는 숙주 식물에 의해 공기로 방출되는 화학물질들을 구별하고 감지하는 놀라운 능력을 가지고 있다.

식물 향기들에 대한 신속한 인식은 응애의 성공적인 이주에 있어서 매우 중요하다. 벌새가 그들이 선호하는 해멀리아 숙주 꽃에 부리를 넣었다고 그들의 ‘냄새 감지기’가 이동 중에 있는 응애에게 알려줄 때, 그들이 벌새에서 내리기 위한 시간은 5초 밖에 없다. 그들은 알려지지 않은 곳으로 뛰어내린다. 그리고 그곳이 꽃들이 듬성듬성 나있는 곳인지, 꽃들이 많아 풍부한 음식들이 있는 곳인지는 곧 알게 될 것이다. 짝짓기를 할 수 있는 같은 종의 상대들이 살고 있어서 교미하고 새끼들을 번식할 수 있다면 이것은 추가적인 보너스가 될 것이다.

정말로 벌새꽃응애는 최고로 현명한 지성의 존재를 증거하는 것이다. 그분은 이러한 작은 ‘무임승차꾼’을 디자인하셨고, 그들에게 ‘이동하는 삶’을 살아갈 수 있도록 극도로 정교한 기능들을 부여하셨다.

Acknowledgements

Most of the information in this article is based on two papers: Colwell, R.K., Stowaways on the Hummingbird Express, Natural History 94:56–63, 1985; and Colwell, R.K. and Naeem, S., Sexual Sorting in Hummingbird Flower Mites, Annals of the Entomological Society of America 92(6):952–959, 1999. We are indebted to Dr R.K. Colwell for the pictures of the Hamelia flower and the hummingbird flower mites.

참고 문헌및 메모

  1. Mites are arachnids; they differ from insects in possessing only two body regions — the cephalothorax (head-chest) and the abdomen, and in having eight legs. About 60 species of hummingbird flower mites have been described, but large regions of South America have not been explored for these mites, so it is estimated there might be 200 species out there somewhere, based on patterns of host specificity among the known species and the number of plant species known. Unfortunately, it is unlikely that all the hummingbird flower mites will be discovered before many of them become extinct through habitat destruction. As well as the hummingbird flower mites, there are dozens of other mite species that live in the feathers, lungs, etc. of hummingbirds. Hummingbird flower mites are found nearly everywhere hummingbirds are found, in forests from California to Chile. There are over 100 known host plants, although not every species of hummingbird-pollinated plant has the mites. 텍스트로돌아 가기.
  2. The existence of these mites was first described in 1964 (Baker, E.W. and Yunker, C.E., New Blattisociid mites (Acarina: Mesostigmata) recovered from neotropical flowers and hummingbirds’ nares, Annals of the Entomological Society of America 57:103–126, 1964). The principal researcher has been Prof. Robert K. Colwell of the University of Connecticut, while Dr Barry OConnor of the University of Michigan Museum of Zoology has described and named many of the new mite species found, and Dr Piotr Naskrecki is the first author of the authoritative 185-page monograph on the taxonomy of the mites and has described some 20 species of them new to science: see Naskrecki, P., and Colwell, R.K., Systematics and host plant affiliations of hummingbird flower mites of the genera Tropicoseius Baker and Yunker and Rhinoseius Baker and Yunker (Acari: Mesostigmata: Ascidae), Thomas Say Publications in Entomology: Monographs. Entomological Society of America, 1998. 텍스트로돌아 가기.
  3. See Colwell, R.K., Effects of nectar consumption by the hummingbird flower mite Proctolaelaps kirmsei on nectar availability in Hamelia patens, Biotropica 27:206–217, 1995; Paciorek, C., Moyer, B., Levin, R., and Halpern, S., Pollen consumption by the mite Proctolaelaps kirmsei and possible effects on the male fitness of its host plant, Hamelia patens, Biotropica 27:258–262, 1995. 텍스트로돌아 가기.
  4. A mother lays up to six eggs in just a few hours, inside or near the flowers of host plants. The eggs seem to ‘inflate’ one at a time so that each becomes nearly one-quarter the size of her body. On hatching, the mites go through larval and nymphal stages to become breeding adults, all in about a week. 텍스트로돌아 가기.
  5. Most tropical flowers pollinated by hummingbirds last only a single day, so the mites must look for new homes every day. 텍스트로돌아 가기.
  6. See Dreves, D., The hummingbird—God’s tiny miracle, Creation 14(1):10–12, 1992. 텍스트로돌아 가기.