고도의 조직, 비행, 특별 항해자 등 수많은 재능을 가진 꿀벌이 이번에는 '접착의 달인(masters of adhesion)'이라는 새로운 연구 결과가 나왔다.
꿀벌이 꽃에서 작은 꽃가루 조각을 모을 때, 그들은 꽃가루 분말 입자들을 뒷다리에 부착된 다발로 응축시킨다. 그러나 폭풍우 속에서 꽃가루 덩어리가 씻겨나가지 않도록 어떻게 유지할까?
UPI통신은 지난달 28일(현지시간) 조지아 공과대학 과학자들의 연구 결과를 인용, "꿀벌의 침(타액)과 꽃 기름의 조합이 꽃가루 덩어리가 제자리에 단단히 붙어 있도록 보증한다"고 보도했다.
특히 꿀벌은 젖거나 습한 환경뿐만 아니라 바람이 불고 건조한 주변 환경과도 종종 부딪친다. 그래서 꿀벌의 꽃가루 알갱이가 (뒷다리에) 부착돼 있는 동안 습도의 변화를 견뎌야 한다.
조지아 공대 화학 및 생체분자 엔지니어링학부 카손 메르딧 교수는 언론보도에서 "습도 등 다양한 변화에 꿀벌이 견딜 수 있는 능력, 즉 (종합적) 합성 접착제 역할에 대한 연구는 여전히 난제"라고 설명했다.
그러나 연구진은 일련의 상세한 관측과 실험을 통해 꿀벌이 어떻게 타액과 꽃기름을 결합해 뒷다리에 꽃가루를 단단히 붙이고 자연 변화에도 불구하고 본래 활동을 수행하는가를 설명했다.
첫째, 꿀벌의 침샘은 각 꽃가루 알갱이들이 서로 접착하도록 하는 분비물을 생성한다. 꿀벌은 특별한 타액을 생산하기 위해 그들이 먹는 꽃 넥타(꽃 꿀)에서 설탕을 사용한다. 끈적한 타액은 꽃가루 덩어리를 뒷다리에 부착하는데 도움이 된다.
두 번째, 꽃이 가지고 있는 기름은 타액의 접착력을 유지하도록 한다. 꽃 기름의 끈적함이 습도의 변화에 따라 (접착력이) 손상되지 않도록 한다는 것이다.
연구진은 이들 두 가지 성분을 분리하고, 꽃 기름을 보호하지 않고 어떻게 꿀벌 타액이 다른 습도에 반응하는가를 연구했다.
실험에서 연구진은 과즙이 있는 분비물은 습도가 올라갈수록 더 많은 물을 흡수해 물질의 접착력을 약화시키는 것으로 밝혀냈다.
이어 연구진은 "꿀벌이 꽃 기름을 다시 혼합에 타액에 추가할 때 끈적해진 타액은 습도변화에도 영향을 받지 않았다"고 설명했다.
연구진은 "이런 조합이 가혹하고 변화무쌍한 날씨에 더 탄력적"이라며 "덜 취약한 새로운 종류의 생물학적 영감을 주는 접착제를 형성하기 위해 복제될 수 있다"고 추정한다.
메르딧 교수는 "우리 연구진은 이런 물질의 본질적 개념을 가지고 같은 방식으로 습도변화에 더 잘 견딜 수 있는 물 장벽의 외부 오일 층과 새로운 접착제를 발달시킬 수 있다고 생각한다"며 "또는 잠재적으로 이 개념은 타액이 거침없이 나오게 하는 능력과 건조 및 보존처리 시간과 같은 접착제 작동시간을 제어하는 데 적용된다"고 밝혔다.
메르딧 교수와 동료 연구진은 '꿀벌 타액과 꽃 기름에 대한 분석'이란 연구결과를 저널 '자연 통신(Nature Communications)'에 지난달 28일 발표했다.
KPI뉴스 / 김문수 기자 moonsu44@kpinews.kr
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