꿀벌 군집은 완벽한 단결의 모델처럼 보입니다. 벌집 안에는 수천 마리의 벌들이 리듬감 있게 움직입니다. 채집벌들은 꿀을 찾고, 물을 모으는 벌들은 무리에 수분을 공급합니다. 환풍기는 날개를 펼쳐 새끼들을 식힙니다. 경비벌들은 입구를 감시합니다.

이런 조화로운 춤에서 방어는 매우 중요합니다. 하지만 성격도 중요한 역할을 하며, 모든 벌이 침을 쏘는 것을 선택하는 것은 아닙니다.

벌이 침을 쏘는 이유는 무엇일까요? 왜 어떤 벌은 침을 쏘는 데 반해 어떤 벌은 침을 뱉지 않을까요?  콘스탄츠 대학교 의 새로운 연구에서  이러한 의문이 제기되었습니다.

연구자들은 벌들이  침을 쏘는 성향이 다를 뿐만 아니라, 그들의 성격이 시간과 상황에 따라 일관되게 유지된다는 것을 발견했습니다  . 벌집은 하나로 움직일 수 있지만, 결정은 각 개체 내에서 시작됩니다.

꿀벌은 쏘거나 기피하는 것을 선택합니다.

콘스탄츠 대학교에서 박사과정생 카비타 카난과 신경생물학자 모르간 누비앙이 연구를 주도했습니다. 침 행동을 연구하기 위해서는 신뢰할 수 있는 집단이 필요했습니다. 그들은   선천적으로 최전선에 가까운 경비 벌을 선택했습니다.

"기본적으로, 업무 분배만으로도 수집가와 경비원이 서로 다른 공격적인 행동을 보일 것이라고 예상할 수 있습니다. 가능한 한 많은 영향을 미치는 요소를 배제하고 싶었기 때문에 이러한 선택이 첫 번째 논리적 단계였습니다. 그 후 다른 영향 요인들을 점진적으로 테스트할 수 있었습니다."라고 카난은 설명했습니다.

벌들은 포식자를 흉내 낸 회전하는 더미에 노출되었습니다. 이 설정은  벌 에게 해를 끼치지 않고 반복적인 실험을 가능하게 했습니다 . 자연 상태에서 벌이 침을 쏘면 침이 빠져 죽습니다. 이 실험에서 벌들은 해를 끼치지 않고 여러 번 침을 쏘거나 기권할 수 있었습니다. 각 행동이나 행동 부족은 기록되었습니다.

경보 냄새가 모든 벌을 자극하는 것은 아닙니다.

꿀벌에게 침은 단순한 무기 이상의 의미를 지닙니다. 그것은 무장을 촉구하는 신호입니다.  벌이  침을 쏠 때, 침 경보 페로몬(SAP)이라고 하는 복잡한 후각 신호를 방출하는데, 이 신호는 주로 이소아밀아세테이트(IAA)로 구성되어 있습니다.

이는 다른 벌들에게 경고하고 집단 방어에 동참하도록 유도합니다. 더 많은 벌이 반응할수록 IAA 농도가 증가합니다. 결국 반응은 감소하는데, 이는 과도한 사상자를 방지하는 전략일 수 있습니다.

이 연구는 SAP가 벌에게 영향을 미치지만, 동일한 영향을 미치는 것은 아니라는 점을 발견했습니다. 합성 IAA에 노출되었을 때 벌들은 다양한 반응을 보였습니다. 이 신호가 존재하면 침을 쏠 확률이 높아졌지만, 일부 벌들은 여전히 ​​침을 쏠 가능성이 낮았습니다.

"결국 이러한 요소들이 영향을 미쳤지만, 개별 벌의 침 행동 예측에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다."라고 누비안은 말했다. 한 실험에서 침을 쏜 벌들은 종종 다시 침을 쐈다. 다른 벌들은 경고에도 불구하고 수동적인 태도를 유지했다.

꿀벌의 성격과 쏘는 행동

더 깊이 파고들기 위해 연구진은  네 번의 반복 실험에 걸쳐 벌의  반응을 추적했습니다. 결과는 놀라웠습니다. 대부분의 개체에서 침을 쏘는 행동이 일관되게 유지되었습니다. 어떤 개체는 매번 침을 뱉었고, 어떤 개체는 전혀 침을 뱉지 않았으며, 두 가지 선택 사이에서 고민하는 개체는 거의 없었습니다.

더욱 흥미로운 점은, 실험 간격이 짧을수록 벌들의 행동이 더 일관적이었다는 것입니다. 이는 신경학적이거나 호르몬적인 내적 상태가 결정에 영향을 미친다는 것을 시사합니다. 벌은 매번 동전 던지기를 한 것이 아니라, 반쯤 안정된 내적 상태에서 행동했습니다.

이러한 상태 의존성은 1-0-1-0(쏘는 것, 쏘지 않는 것, 쏘는 것, 쏘지 않는 것)과 같은 패턴이 드물 때 특히 두드러졌습니다. 대부분의 벌들은 계속해서 공격하거나 계속해서 공격을 멈추었습니다. 이러한 시간적 패턴은 벌들이 자극만을 기반으로 평가를 내리는 것이 아니라, 기분과 같은 지속성을 가지고 있음을 시사했습니다.

동료들이 항상 영향력 있는 것은 아니다

벌은 사회적인 동물로 유명합니다. 그런데 다른 벌이 있다는 것은 놀라운 효과를 가져왔습니다. 공격성을 조장하기는커녕 오히려 감소시켰습니다. 같은 위협에 직면했을 때에도 벌 한 쌍이 단독으로 있는 경우보다 침을 쏠 가능성이 더 낮았습니다.

이 발견은 현재 통용되는 가정에 이의를 제기합니다. 집단 규모가 크다고 해서 반드시 벌 1마리당 공격성이 더 높다는 것은 아닙니다. 실제로 이 데이터는 더 큰 집단일수록 1인당 방어력이 낮을 수 있다는 기존 연구 결과와 일치합니다.

쌍으로 실험했을 때, 실제 벌들은 개별 벌들의 데이터를 종합했을 때 예측했던 것보다 침을 덜 뱉었습니다. 이러한 효과는 두 벌 모두 IAA를 감지했을 때에도 나타났습니다. 연구 논문은 "쌍으로 실험했을 때 IAA에 반응하는 양상이 (z = −4.327, p < 0.001) … 쌍으로 실험했을 때 개별 벌들은 (z = −3.68, p < 0.001) 달랐다"고 지적했습니다.

하지만 전문가들은 한 벌이 자연적으로 방출한 SAP가 다른 벌을 유인할 수 있다는 사실도 발견했습니다. 첫 번째 벌의 침은 파트너가 따라올 확률을 높였습니다. 하지만 여러 번 노출되면서 이러한 유인 효과는 사라졌습니다. IAA에 대한 반응은 시도할 때마다 감소했습니다. 사회적 신호에도 유효 기간이 있습니다.

성격이 온화한 벌은 침을 덜 찌른다

연구의 또 다른 부분에서는 벌들이 동료의 성격에 따라 적응하는지 여부를 시험했습니다. 연구팀은 공격적인 벌과 온순한 벌을 구분한 후, 다양한 조합으로 섞어 보았습니다. 온순한 벌들이 공격적인 동료들과 함께 있을 때 더 대담해질까요?

답은 '아니요'였습니다. 온순한 것으로 분류된 벌들은 침이 많은 무리 속에서도 그 상태를 유지했습니다. 공격적인 벌들도 같은 유형을 유지했습니다. 변화에 영향을 미친 유일한 요인은 벌집의 SAP 수치였습니다. SAP 수치가 높을수록 침에 쏘일 가능성이 높아지고, 낮을수록 낮아졌습니다.

이러한 결과는 꿀벌이 주변 꿀벌의 행동을 그대로 따라 하지 않는다는 것을 보여줍니다. 꿀벌은 또래 집단의 압력이 아닌 화학적 신호에 반응합니다.

연구자들은 "우리는 [르콩트의] 결과가 오히려 집단 규모가 줄어든 결과라고 생각합니다."라고 말하며 꿀벌의 사회적 억제에 대한 이전 주장에 의문을 제기했습니다.

꿀벌은 집단의 영향에 저항한다

이것이 벌 사회에 대한 우리의 이해에 어떤 ​​의미를 갖는가? 이 연구는 벌집이 하나로 작용한다는 관념을 깨뜨린다. 각 벌은 내부적으로 한계점을 가지고 있다. 이 한계점은 경고 페로몬에 의해 높아질 수도 있고, 시간이 지남에 따라 둔화될 수도 있다. 위협을 느끼면 낮아질 수도 있고, 다른 벌의 존재에 의해 높아질 수도 있다.

하지만 최종 결정은 벌에게 달려 있습니다. 침을 쏠지는 벌집에서 내리는 결정이 아닙니다. 미묘한 내면 상태와 안정적인 성격에 의해 형성되는 개인의 결정입니다.

연구진은 "벌들이 SAP에는 반응을 멈췄지만 위협 자체에는 반응을 보이지 않는 것은 사회적 정보가 개인적 정보보다 가치가 낮음을 보여주는 또 다른 예일 수 있다"고 제안했다.

꿀벌 행동에 대한 미래 연구

이 연구는 꿀벌 행동에 대한 심층 연구의 토대를 마련했습니다. 개별 반응의 안정성을 입증함으로써 성격의 생물학적 근원을 탐구할 수 있는 문을 열어줍니다. 향후 연구에서는 공격성의 신경생물학이나 그 이면에 있는 호르몬 유발 요인을 살펴볼 수 있을 것입니다.

벌집은 하나로 뭉친 것처럼 보이지만, 사실은 다양한 생각으로 이루어져 있습니다. 어떤 벌들은 군락을 위해 기꺼이 목숨을 바칠 준비가 되어 있고, 어떤 벌들은 경고가 울려도 기다리는 것을 선호합니다. 두 유형 모두 자연의 계획의 일부이며, 함께 위험과 생존의 균형을 맞춥니다.