Observations on flight behavior and ultrasonic responses in moths (Lepidoptera: Erebidae and Geometridae) from Lapland

자연계의 고요한 구석에서, 박쥐와 나방 사이에는 수백만 년 동안 침묵의 군비 경쟁이 전개되어 왔습니다. 박쥐는 어둠 속에서 사냥하며, 물체에 부딪혀 돌아오는 고주파의 소리를 이용해 주변 환경의 정신적 지도를 만드는 초음파 탐지(echolocation) 기술을 사용합니다. 주요 먹잇감인 나방은 이러한 공중 사냥꾼들로부터 살아남기 위해 자신만의 방어 기제를 진화시켜 왔습니다. 어떤 종들은 다가오는 박쥐를 듣기 위해 몸에 아주 작은 귀를 발달시켰고, 특히 호랑나방류는 스스로 초음파 클릭음을 낼 수 있습니다. 이 클릭음은 두 가지 목적을 수행합니다. 박쥐에게 "나는 독이 있고 맛이 없다"라고 알리는 경고 신호 역할을 하거나, 박쥐의 소나를 교란하여 충분한 정적을 만들어 포식자를 혼란에 빠뜨린 뒤 탈출할 기회를 만들어 줍니다. 이러한 역동적인 관계는 포식자의 공격이 먹이의 방어를 이끌어내고, 먹이의 방어가 포식자의 반격을 유도하는 공진화(coevolution)의 전형적인 사례입니다. 하지만 포식자가 단순히 존재하지 않는다면 어떻게 될까요? 여름 해가 결코 지지 않는 먼 북쪽 지역에서는 이 게임의 규칙이 완전히 바뀌며, 과학자들에게 생존을 위한 투쟁의 압력이 제거되었을 때 종에게 어떤 일이 일는지 관찰할 수 있는 드문 기회를 제공합니다.

2026년 여름, 연구팀은 태양이 지평선 아래로 내려가지 않고 50일 이상 하늘을 맴도는 지역인 핀란드 라플란드 지역으로 이동했습니다. 이 지속적인 백야는 어둠에 의존해 사냥하는 곤충 식성 박쥐들이 사실상 부재하는 독특한 환경을 조성합니다. 시메앙 데 수자 모라에스(Simeão de Souza Moraes)가 이끄는 연구진은 단순하지만 심오한 아이디어를 테스트하기 위해 출발했습니다. 만약 나방이 박쥐로부터 자신을 방어할 필요가 없다면, 그 방어 능력을 상실하게 될 것인가 하는 점입니다. 그들은 해당 지역에서 발견되는 두 그룹의 나방, 즉 클릭음을 내는 능력으로 유명한 호랑나방류와 일반적으로 조용하지만 회피 비행에 의존하는 자나방류에 집중했습니다. 연구진은 Diacrisia sannio 및 Arctia plantaginis와 같은 종의 개체들과 여러 자나방 종들을 채집하여 일련의 테스트를 거쳤습니다. 그들은 움직이지 못하게 된 나방 근처에서 박쥐의 공격 호출 녹음본을 재생하고, 미세한 도구로 나방을 가볍게 쓸어 포식자가 낚아채는 상황을 시뮬레이션했습니다. 동시에, 민감한 마이크를 사용하여 나방이 반응으로서 생성할 수 있는 초음파 클릭음을 경청했습니다.

결과는 매우 명확했습니다. 테스트된 나방 중 그 어떤 것도, 심지어 음향 방어로 유명한 호랑나방조차도 박쥐의 호출이나 물리적 접촉에 반응하여 단 하나의 초음파 클릭도 만들어내지 못했습니다. 이는 이 고위도 개체군에서 음향 방어 기제가 상실되었거나 크게 약화되었음을 시사합니다. 어둠 속에서 사냥하는 박쥐의 끊임없는 위협이 없기에, 이러한 복잡한 소리 생성 기관과 이를 작동시키는 신경 경로를 유지하는 데 필요한 에너지가 진화 과정에서 제거된 것으로 보입니다. 연구는 또한 나방이 비행하는 모습도 관찰했습니다. 연구진이 이전에 작업했던 열대 지역에서는 화학적 방어 기제가 없는 야행성 나방들이 새를 피하기 위해 낮 동안 빠르고 불규ct적으로 비행하며, 작은 방해에도 숨기 위해 급히 몸을 숨깁니다. 그러나 라플란드의 백야 속에서 야행성 자나방들은 상당히 다르게 행동했습니다. 태양이 하늘 낮은 곳에 위치하여 '밤과 같은' 시간대인 21:00에서 03:00 사이 동안, 이 나방들은 식생 위를 느리고 차분하게 날아다녔습니다. 그들은 전혀 걱정하거나 서두르는 기색 없이 여유로운 자신감을 가지고 움직였는데, 이는 열대 우림의 유사한 나방에게는 치명적일 행동입니다.

이러한 느긋한 행동은 현지의 포식자들에게서는 나타나지 않았습니다. 연구진은 낮 시간대에 활동하며 사냥하는 주행성 조류들이 03:00에서 21:00 사이에 활발하게 먹이 활동을 한다는 점에 주목했습니다. 그러나 '밤' 시간대 동안, 즉 여전히 볼 수 있을 만큼의 빛이 있음에도 불구하고 이 새들은 눈에 띄게 활동이 없었습니다. 새들은 이 시간대에 맞춰 사냥 일정을 조정하지 않은 듯 보였으며, 이로 인해 느리게 비행하는 나방들은 거의 해를 입지 않았습니다. 연구진은 밤 시간대의 이러한 포식 압력 부재가 나방들이 느리고 노출된 비행 스타일을 유지할 수 있게 해주었다고 제안합니다. 진화의 시계는 이 기이한 지속적 일광 조건에서 사냥하는 법을 배우기에는 아직 너무 느리게 흘렀으며, 새들이 사냥 일정을 조정하기에도, 나방이 끊임없는 위협에서 살아남기 위해 필요한 격렬한 탈출 전술을 다시 배우기에도 시간이 부족한 것으로 보입니다.

연구는 박쥐의 부재와 밤 시간대의 제한된 조류 활동이 나방을 빠르고, 조용하거나, 화학적으로 방어하게 만들던 선택 압력을 완화했다는 결론을 내립니다. 비록 이번 발견이 예비적이며 짧은 탐사에 기반한 것이지만, 환경에 의해 생존의 규칙이 다시 쓰일 때 행동과 방어 기제가 얼마나 빠르게 변할 수 있는지에 대한 설득력 있는 통찰을 제공합니다. 연구진은 이러한 관찰 내용이 변화의 깊이를 완전히 이해하기 위해 여러 시즌과 다른 북극 지역에서 확인될 필요가 있다고 강조합니다. 현재로서는, 백야가 박쥐를 침묵시켰고, 그 결과 나방들이 클릭하는 법을 잊어버린 채, 오래된 위험들이 단순히 사라져 버린 풍경 속에서 느릿하고 개방적으로 비행하고 있다는 증거가 가리키는 바가 뚜렷합니다.