빛에 달려드는 벌레들 「주광성 곤충」

스스로 불로 날아들어가는 날벌레

한국을 포함하여 일본, 중국, 시베리아, 유럽과 북아메리카 등 북반구 지역에 걸쳐 세계 여러나라에 서식하는 불나방이라는 나방이 있습니다. 영어로는 Tiger Moth라고 하고, 일본에서는 火取蛾(히토리가)라고 부릅니다. 불나방은 야행성 곤충인데, 밤이 되면 가로등이나 전등 주위를 빙빙 돌면서 날아다니는 모습을 자주 볼 수 있습니다. 전등이 없었던 옛날에는 횃불이나 호롱불 등의 주변을 날아다녔을 것 입니다. 이러한 습성은 다른 야행성 곤충에서도 자주 볼 수 있지만, 이 나방이 잘 보였기 때문에 불을 취하는 나방이라는 뜻으로 히토리가라고 불렀을 것 입니다. 일본에는 '불에 날아들어가는 여름 벌레'라고 하여 스스로 위험속으로 들어가는 모습을 묘사한 속담이 있는데, 이러한 옛날 사람들도 이러한 주광성 곤충들의 습성을 잘 보아왔다는 것을 알 수 있습니다. 하지만 미국에서 Tiger Moth라고 부르는 것은 불나방의 날개의 반점모양에서 따온 이름이며, 한국의 불나방도 날개 보양이 불타는 듯한 모양이라는 뜻으로 붙여졌다고 합니다.

빛에 반응하는 곤충의 특성

생물이 외부의 자극을 받아 방향성이 있는 이동 운동을 하는 성질을 주성 이라고 합니다. 주성은 생물이 태어날때부터 가지고 있는 성질로 경험이나 사고에 근거하는 것은 아닙니다. 따라서 주성은 주어지는 자극에 대해 항상 같은 반응을 나타내게 됩니다. 주성 중 빛의 자극에 반응하는 것을 주광성이라고 합니다. 곤충의 주광성에는 굴곡 주광성, 전향 주광성, 목표 주광성, 보류 주광성이 있습니다. 또한 주광성은 나방과 같이 빛에 접근 하는 양의 주광성과 지렁이처럼 빛에서 멀어지는 음의 주광성이 있습니다.

주행성의 종류

굴곡 주광성	빛을 느끼는 눈이 있는 머리와 몸 전체를 상하 좌우로 흔들면서 빛의 자극의 강도가 같아지는 방향을 찾아 진행하는 주광성
전향 주광성	좌우 대칭의 눈을 사용하여 좌우의 빛의 자극의 강도를 비교하면서 빛의 자극의 강도가 같아지는 방향을 찾아 진행하는 주광성
목표 주광성	눈의 망막에 광원의 상이 똑같이 맺히도록하며 진행하는 주광성
보류 주광성	눈의 망막에 맺힌 광원의 이미지에 대해 일정한 각도를 유지하면서 진행하는 주광성

곤충의 주광성은 곤충의 종류와 유충인지 성충인지에 따라 다르지만, 여기에서는 일반적인 전향 주광성과 보류 주광성에 대해서만 설명하겠습니다. 전향 주행성은 두 눈에 같은 밝기를 느끼는 방향으로 향하는 성질입니다. 전향 주광성 곤충의 눈의 한쪽에서 빛을 비추면 빛을 맞춘 쪽으로 방향을 바꾸어 반대쪽 눈에도 빛이 똑같이 맞게되도록 방향을 바꿉니다. 2개의 광원이 있는 경우 2개의 광원의 중간 위치로 향합니다. 또, 눈의 한쪽을 덮으면, 광원이 있는 쪽으로 방향을 바꾸지만, 이 상태에서는 광원을 빙글빙글 돌게 됩니다. 보류 주광성 곤충은 눈의 망막에 묶는 광원의 상을 의지로 진행하기 때문에, 눈이 좌우 대칭에 있을 필요는 없습니다. 눈의 한쪽을 덮어도 전향 주광성 곤충처럼 광원을 주위를 빙빙 돌지는 않습니다. 광원이 2개 있는 경우에는, 어느 한쪽의 광원만을 의지로 진행합니다. 보류 주광성은 목표 주광성과 유사하지만 목표 주광성 곤충이 광원에 대해 선형으로 진행하는 반면 보류 주광성 곤충은 광원에 대해 일정한 각도를 유지하면서 진행합니다.

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나방은 왜 전등을 빙빙 돌까요

생물은 낮에 활동하는 주행성과 밤에 활동하는 야행성이 있습니다. 야행성 생물은 시각보다 청각 등 다른 감각기관을 발달시킨 것도 있지만, 많은 생물들이 밤에도 약간의 빛을 의지하여 행동합니다. 야간에는 가로등이나 밝은 간판의 주위에 모여드는 곤충은 야행성으로, 그중에서도 양의 주광성을 가지는 곤충입니다. 그리고 전등 주변을 빙빙 돌는 곤충은 보류 주광성 곤충 입니다. 어째서 망막에 묶는 광원의 상을 의지하고 나아가는 보류주광성 곤충이 전등을 빙빙 돌면 돌아가는 것일까요? 완전한 자연 생태계에서 야간의 밝은 빛은 달빛으로 제한되었습니다. 우리는 달빛으로 몸 주위의 물체를 확인하면서 행동할 수도 있지만, 달을 보면서 걸으면, 달의 위치를 ​​기준으로하여 원하는 방향으로 똑바로 나아갈 수 있습니다. 이것은 달이 매우 멀리 있기 때문에 달에서 오는 빛이 평행 광선으로 도착하기 때문입니다. 이 때 같은 방향으로 진행하고 있는 한은, 아무리 이동해도 달은 언제나 같은 방향으로 보입니다. 보류 주광성 곤충도 이러한 현상을 이용하여 이동합니다. 달의 위치를 확인하여 원하는 방향으로 똑바로 진행하는 습성이 있습니다. 항상 달과 같은 각도를 유지하고 진행하는 한은 같은 방향으로 똑바로 날아갈 수 있습니다. 하지만 가까운 곳에 있는 가로등에서 오는 빛은 기울어진 광선으로 닿습니다. 보류 주광성의 곤충이 이 광선을 의지해 날고 있다면, 진행할수록 전등이 보이는 방향이 잇달아 변화합니다. 그러면 곤충은 전등이 항상 같은 방향으로 보이도록 진행하는 방향을 수정합니다. 그 결과 보류 주광성의 곤충은 전등 주위를 빙글빙글 돌게 버립니다.

고대부터 계승된 습성

고대로부터 야행성의 곤충은 달을 의지하여 행동해 왔습니다. 단순히 날아서 불에 뛰어들어 타죽는 성향으로 주광성이 곤충의 생존에 해를 끼치는 것이라면, 그 곤충은 이미 멸종해 버렸을 것 입니다. 그러나 완전히 자연적인 환경에서는 불이 항상 그자리에 있는 것은 아닙니다. 일반적으로 생각하면 주광성은 곤충의 생존에 큰 도움이되어 왔을 것 입니다. 한밤중에도 약간의 빛을 포착해 살아남아 온 고대 곤충의 주광성이 현대의 곤충에게도 계승되고 있습니다. 전등 주위를 빙빙 돌면서 날아다니는 곤충의 이상 행동이 평범하게 보이는 것은 인간이 이곳저곳에 인공의 빛을 많이 만들어 버렸기 때문입니다.