가을 곤충의 세계: 귀뚜라미 울음부터 기생 개미의 여왕 사칭까지

갈로아는 가을을 대표하는 곤충으로 귀뚜라미를 꼽았다. 가을에는 대부분의 곤충이 사라지고, 풀숲에서 우는 귀뚜라미 울음이 남아 가을을 느끼게 한다고 설명했다. 가을 산이 황량하게 느껴지는 와중에도 귀뚜라미 소리가 들리면 가을이 왔다는 기분이 든다는 것이다.

다만 가을에 우는 귀뚜라미는 늙거나 짝짓기하지 못한 수컷들이라 소리가 약하다고 덧붙였다. 귀뚜라미 외에도 모기와 무당벌레가 가을에 많이 보이지만, 자연에서 특별한 능력을 가진 곤충으로는 기생하는 개미를 꼽았다.

보통 5월쯤이면 일본 왕개미 등 여러 개미가 결혼 비행을 마치고 새로운 왕국을 찾아 떠나는 신여왕들을 볼 수 있다. 가을에는 기생하는 개미들이 결혼 비행을 하고 돌아다니는 여왕들을 볼 수 있다는 것이 갈로아의 설명이다.

날이 추워지면 개미들은 동면을 준비하며 움직임이 둔해진다. 이 때문에 여름에 들어갔다면 공격을 받았을 기생 여왕들이 추운 날 짝짓기를 마치고 들어가면서, 개미들의 활동력이 떨어진 틈을 노릴 수 있다고 한다. 이렇게 다른 여왕을 죽이고 스스로 여왕 행세를 하는 능력을 가진 곤충으로 가시개미 등이 꼽혔다.

가시개미는 가슴이 빨갛고 가슴에 가시가 있어 구분된다. 개미는 페로몬, 즉 화학 신호의 색으로 구분하는데, 가시개미가 이 페로몬을 따라 해 숙주 개미가 눈치채지 못하게 만든다. 그 결과 여름에 살해당한 여왕을 모르고, 가을에 새로 들어온 가시개미 여왕을 진짜 여왕으로 알아 봉사하고 알을 돌본다.

시간이 지나면 가시개미 새끼들이 태어나고, 군체가 나중에 가시개미로 바뀌게 된다. 그래서 여름에 보면 기생당한 개미 군체를 볼 수 있다고 설명했다.

귀뚜라미는 날개를 비벼 소리를 낸다. 날개에는 빨래판처럼 생긴 마찰 돌기가 있고, 이 돌기를 긁으면 날개가 떨리며 떨리는 날개가 스피커처럼 공기를 때려 소리가 난다. 갈로아는 이 과정이 과학적이라고 설명했다.

그런데 두 날개가 떨리면서 양쪽에서 공기를 때리기 때문에 소리가 서로 상쇄되기 쉽다는 문제가 있다. 그래서 귀뚜라미는 구조적으로 공명하는 구조를 만들어 공명한 소리를 내려 한다고 한다.

여러 주파수가 섞인 소리는 다양한 정보를 담기 때문에, 포식자가 들었을 때 소리가 어디서 나는지 쉽게 알아챌 수 있다. 반면 완전히 공명한 순수음, 즉 퓨어톤은 잘 들리지만 어디서 나는지 찾기 어렵다. 갈로아는 귀뚜라미 울음이 찾기 어렵다고 말했다.

울음소리는 짝을 찾기 위해 수컷이 암컷을 유혹하려고 내는 소리다. 그래서 짝에게는 신호를 전달하되 포식자에게는 방향을 들키지 않도록 하는 전략을 취한다는 것이 갈로아의 설명이다.

곤충은 대부분 페로몬으로 소통한다. 더듬이가 길게 발달한 곤충은 육상에서 매우 희박한 화학 물질을 감지해 냄새를 구분하고, 먹을 것인지, 짝인지 등을 판단한다. 나방은 빗살형 더듬이로 3, 4km 떨어진 짝을 찾기도 한다.

페로몬 외에 시각적 특징도 짝을 찾는 데 쓰인다. 나비는 날개가 화려하고 파리는 수컷의 눈이 암컷보다 훨씬 커서 짝을 잘 찾는다. 반대로 장수풍뎅이나 소처럼 뿔이 커서 과시하는 수컷도 있다. 소금쟁이나 거미처럼 두드려서 리듬을 전달하며 짝을 유혹하는 방식도 있다.

집에 들어온 귀뚜라미를 보고 놀라는 사람이 많다. 갈로아는 귀뚜라미의 갈색 몸과 긴 더듬이, 다리의 불쾌한 과시 모습이 바퀴벌레와 비슷해 보여 사람들이 특히 힘들어한다고 설명했다. 그는 귀뚜라미가 메뚜기목에 속하고 꽃등에, 여치와도 가까운 곤충이라고 덧붙였다. 발달한 뒷다리와 안장형의 앞가슴 등 메뚜기목의 특징을 공유한다는 것이다. 이런 구조를 알고 나면 귀뚜라미가 낯선 생물이 아니라 익숙한 곤충 무리의 일원으로 보인다고 그는 말했다.

곤충이 더듬이를 발달시키는 이유도 함께 소개됐다. 육상에서는 공기 중에 흩어진 화학 물질이 매우 희박해 더듬이로 이를 감지해야 하기 때문이다. 곤충은 페로몬을 맞고 먹이인지 천적인지, 짝짓기 상대인지 등을 구분한다. 나방은 빗살 모양의 더듬이로 3, 4km 떨어진 짝을 찾기도 하며, 많은 곤충이 페로몬을 주로 사용해 짝을 찾는다.

시각적 신호를 쓰는 곤충도 있다. 나비는 화려한 날개로, 파리는 날개와 큰 눈으로 짝을 찾는다. 러브버그 같은 파리는 수컷의 눈이 암컷보다 훨씬 커서 짝을 찾는 데 유리하다. 장수풍뎅이나 소똥구리는 몸집이 커서 멋진 수컷임을 과시하기도 한다. 소금쟁이나 거미처럼 몸을 두드려 리듬을 전달하며 짝을 유혹하는 곤충도 있다.

귀뚜라미와 여치는 둘 다 여치과에 속하고, 메뚜기와는 더듬이와 턱으로 구분할 수 있다. 메뚜기는 더듬이가 짧고 턱이 비대칭이어서 풀을 뜯어 먹기 좋은 구조를 갖고 있다. 여치과는 다시 여치 아목과 메뚜기 아목으로 나뉘며, 여치 하목은 귀뚜라미 하목과 여치 하목으로 나뉜다.

귀뚜라미와 여치를 가르는 기준은 발목마디 수다. 갈로아는 귀뚜라미는 세 마디, 여치는 네 마디라고 설명했다. 전문가들은 곤충을 볼 때 더듬이와 발목으로 시선이 고정된다는 연구도 소개했다.

1960년대 미국에 사는 귀뚜라미 종인 풀톤 귀뚜라미는 초록색에 납작하고 기다란 소리를 낸다. 우리나라에는 긴꼬리와 폭날개 등이 있지만, 미국에는 같은 속의 오에칸서스 풀톤 종이 있다. 이 종은 15초 동안 소리 횟수를 세고 그 수에 40을 더하면 기온과 거의 맞아떨어진다는 공식이 있다.

귀뚜라미뿐 아니라 동물들은 온도가 높아지면 활동량과 대사가 늘고, 낮아지면 줄어든다. 이 차이에서 울음 속도가 달라지므로, 우리나라 귀뚜라미도 같은 방식으로 기온을 추정할 수 있을 것이라고 갈로아는 말했다.

메뚜기는 복부에 귀가 있어서 뒷다리 관절 윗부분에서 둥근 고막을 볼 수 있다. 반면 여치와 귀뚜라미는 앞다리에 귀가 있다. 갈로아는 잡은 곤충의 앞다리를 보면 귀가 있는 것을 확인할 수 있다고 설명했다.

귀뚜라미는 두 날개로 울기 때문에 고주파로 울지 못해 평범한 귀를 가진다. 반면 여치는 한쪽 날개로만 울어 다양한 소리를 내고, 이를 잘 듣기 위해 귓바퀴가 달린 경우도 있다. 갈로아는 이 귓바퀴가 소리를 증폭해 듣는 구조로 수렴 진화한 사례라고 말했다.

메뚜기는 바퀴벌레 같은 친척 곤충보다 뒷다리가 훨씬 발달해 있다. 다리를 접으면 근육이 늘어나 무릎에서 걸쇠처럼 장전되고, 땅을 찰 때 장전된 근육이 스프링처럼 튕겨 나온다. 힘으로만 뛰는 것이 아니라 장전했다가 풀어 점프력을 만드는 구조다.

갈로아는 죽은 메뚜기의 다리가 펴져 있는 점도 이 구조 때문이라고 설명했다. 이 점프 구조는 원시적인 메뚜기인 좁쌀메뚜기에도 잘 갖춰져 있다고 한다.

우리나라의 잠자리 100종이 넘는 종은 모두 한국에서 태어나고 한국에서 죽는다. 강, 연못, 호수, 물살이 빠른 급류 등 서식지도 다양하다. 반면 우리가 가장 많이 보는 고추잠자리는 해외에서 태어나 우리나라에 왔다가 여기서 죽는다. 갈로아는 이 죽음이 열대의 풍부한 유기물이 된다고 설명했다.

고추잠자리는 동남아에서 날아온다고 알려졌지만, 산소 동위원소 비율을 조사한 결과 인도와 대만 등 여러 지역에서 온 것으로 확인됐다. 인도와 아프리카를 왕복하는 약 4,000km 구간의 이동 집단도 있다. 잠자리는 짝짓기 후 알을 낳지만, 알은 겨울을 견디지 못하고 죽는다. 죽은 잠자리는 다른 생물의 먹이가 된다.

곤충은 온도 변화와 광주기, 즉 낮이 얼마나 길고 밤이 얼마나 짧은지에 따라 계절을 확인한다. 밖에서 온도가 떨어지고 가을이 되는 것을 알 수 있지만, 매미 유충처럼 17년을 땅 밑에서 기다렸다가 올라오는 곤충도 있다.

갈로아는 나이테가 쌓이듯 계절에 따라 나무의 성장이 달라지는 것처럼, 매미가 계절의 차이를 쌓아 기억하고 17년을 센다고 추측된다고 설명했다. 사람과 초파리 등 여러 생물에서 생체시계가 밝혀져 있어 이런 작동이 가능하다고 본다.

동굴 속 꽃등에는 온도 변화도, 태양빛도 없는 암실에 두어도 밤이 되면 돌아다닌다. 이 때문에 곤충에 생체시계가 있다고 추측된다. 곤충은 사람보다 온도 변화를 더 잘 느끼는 경우가 많고, 일부는 온도 감지 센서가 있다고 한다.

낙엽더미 아래에는 셀 수 없이 많은 생물이 살아간다. 톡토이, 존부치, 나발리 등이 함께 산다. 낙엽은 유기물을 공급하는 동시에 공간을 만들어 주기 때문에 수많은 생물이 상호작용하는 생태계라고 할 수 있다. 생물들은 먹고 쉬고 은신처로 쓰며, 낙엽 속에서 실을 엮어 동면하기도 한다.

아시아의 러브버그는 한국, 오키나와, 대만, 남중국 등에 있지만 산동반도에서 기원했다. 반면 미국의 러브버그는 멕시코에서 북상해 올라온 개체군이다. 두 개체군은 서로 대륙을 넘나들지 않는다.

처음 한국에서 러브버그를 발견했을 때는 미국에서 온 것으로 착각했다고 한다. 갈로아는 대륙을 넘나드는 경우가 많지만 러브버그는 아니라고 설명했다. 한편 올해는 곤충이 줄었다는 체감이 있었고, 여름이 길어져 가을이 짧아지면서 겨울에도 약충이 보이는 등 이상 현상이 나타나고 있다고 전했다.

무당벌레는 동면을 모여서 한다. 나무를 들추거나 돌을 뒤집으면 운이 좋으면 무당벌레가 모여 있는 것을 볼 수 있다. 집 안에서 동면한 무당벌레는 창틀에 빠글빠글 모여 있으면 좋지 않지만, 풀 위의 무당벌레 성충과 애벌레, 번데기는 곧 성충이 되어 동면을 할 예정이라 보면 즐겁다고 갈로아는 말했다.

영상은 가을이 짧아진 상황에서도 귀뚜라미 소리와 무당벌레를 알고 들으면 더 재미있다며 관심을 가져 보라고 마무리한다.