장전! 발사!

앞서 이야기 한 것 처럼 기생말벌의 숙주가 되는 애벌레나 진딧물들은 자신의 흔적을 감추기 위해 노력한다. 자신들의 허물이나 배설물의 흔적과 냄새는 기생말벌이 숙주를 찾아내는 좋은 지표가 되기 때문이다. 따라서 일부 진딧물들은 일정량의 배설물이 쌓이면 그 자리를 떠나 다른 줄기를 찾아가기도 하고, 일부 애벌레들은 나뭇잎에 갉아 먹은 흔적이 눈에 띄게 늘었을 경우 다른 잎으로 옮겨가 버리기도 한다. 또 다른 애벌레들이 사용하는 방식 중 하나는 실로 나뭇잎을 엮어 집을 만들고, 자신의 몸을 그 안에 숨겨버리는 것이 있다.

-Epargyreus clarus 애벌레가 집을 만드는 모습.

이 렇게 교묘한 집을 만들어 자신의 몸을 숨길 경우 기생말벌이 시각적인 지표로 이 애벌레를 찾아내기는 쉽지 않다. 하지만 우리가 주로 고려하는 먹고 자는 것은 자리를 옮기거나 잎을 접어 감추거나 하더라도, 생명유지에 가장 중요한 일과 중 하나인 싸는것은?! 생물의 일상을 고려할 때 주로 먹고 자는 장소만 생각하지 어떻게 싸고 어디서 싸는지는 잘 고려하지 않는다. 하지만 지난 포스팅들에 서 여러번 언급한바 있지만, 얼마나 어떻게 어디에 싸는가 역시 기생충 감염이나 천적의 위험을 피하는 중요한 요소 중 하나이다. 이렇게 집을 만들어 살아가는 애벌레의 경우에는 필연적으로 자신의 주위에 똥더미를 쌓아가게 마련이다. 이렇게 쌓인 똥덩이는 비단 주변 사람들에게 그닥 좋지 못한 인상을 심어준다는 단점 이외에도 감염의 위험을 높이고, 이렇게 쌓인 똥이 냄새 등 후각적, 화학적 지표로 활약할 수 있다는 것이다. 실제로 많은 기생말벌들이 이런 애벌레의 배설물을 후각적 지표로 사용하여 숙주를 찾는 것이 관찰되기도 했다.
다른 애벌레들이야 똥이 쌓이면 이동해 버리면 그만이지만, 이렇게 집을 만들고 사는 애벌레들은 그럴수가 없다. 집을 만드는 과정에서 소모되는 에너지나 시간, 노력이 상당하기 때문이다. 따라서 배설물이 쌓인다고 지속적으로 이동하면서 새로운 집을 만들다보면 결국 그 많은 에너지 소모를 견디지 못하고 경쟁에서 밀리고 말것이다. 이렇게 해서 탄생한것이 바로 '배설물 발사!'!!!!(1)

-발사!!!

이 런 배설물 발사 행동은 주로 잎을 말아 집을 만드는 애벌레들에서 주로 발견되는 것으로 알려져 있다. 이런 애벌레들은 항문 부위에 단단한 볏이 있는데, 평소에는 이것이 항문을 막고 있다 배설할 때가 되면 혈압을 올려 압력을 통해 동글동글 단단한 배설물(frass)을 멀리 날려보내는 것이다. 얼마나 멀리 날려보낼 수 있는가에 대해서는 아직 약간의 논란이 있지만, 수cm에 불과한 애벌레가 1.3m/s의 속도로 자신의 몸의 40배에 달하는 거리인 153cm까지 날려보낸 기록이 있다.(2) 사람으로 치자면 단순히 항문의 힘으로 약 70m 거리에 자신의 똥을 날려보낸것과 비슷한 것이다(.........) 그렇다면 이런 과정은 어떻게 진행 되는 것일까.

A 와 B에서는 대변이 배출되기 전 anal comb(항문 볏)가 resting position(휴식상태)에 놓여져 있는 것을 볼 수 있다. 이어서 대변이 배출되면서 항문 볏이 안쪽으로 접혀 들어가고(D), 이렇게 접혀들어간 항문 볏을 통해 대변이 살짝 위로 들어 올려진다(E). 이어서 압력에 의해 대변이 45도 각도로 아름다운 포물선을 그리며 날아가고 나면 다시 항문 볏은 원상태로 돌아온다.(3) 이렇게 나름 복잡한 과정을 거쳐 대변을 발사하여 자신의 머문 자리 조차도 아름다운 애벌레가 되는 것이다.

애벌레도 이럴진데 공중 화장실에서 대변 발사하시는 분들도 머문 자리는 좀 아름답게 해놓고 가는 매너가 필요할 듯.



Reference:
1. Wotton, R.S. & Malmqvist, B. (2001). Feces in aquatic ecosystems. Bioscience, 51, 537–544.
2. Martha R. Weiss. Good housekeeping: why do shelter-dwelling caterpillars fling their frass? Ecology Letters, (2003) 6: 361–370
3. Caveney S, Faecal firing in a skipper caterpillar is pressure-driven. J Exp Biol. 1998 Jan;201 (Pt 1):121-33.