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2018/12 자연과학/공학 39위 | 현재 자연과학/공학 66위 |

2017/7 주요일간지 추천도서

출판사 리뷰

ㆍ어째서 제 먹잇감이 아닌 식물을 먹고 죽는 곤충보다 굶어 죽는 곤충이 더 많은가? ㆍ헨리 포드는 집파리를 억제하는 데 어떤 도움을 주었는가? ㆍ왜 일부 파리에게는 젖샘과 자궁이 있을까? ㆍ곤충은 보호 장치가 거의 혹은 전혀 없는데 어째서 온도가 빙점 한참 아래로 떨어져도 꽁꽁 얼지 않는가? ㆍ미국의 한 곤충학자는 쑥대밭이 될 수밖엔 없던 프랑스 포도원을 어떻게 구제해주었는가? 이 책의 9장은 ‘속임수로 포식자 따돌리기’에 관해 설명한다. 그 대상이 되는 곤충이 ‘검은제비꼬리나비’다. 번데기 상태와 얼룩나방 상태 두 단... ㆍ어째서 제 먹잇감이 아닌 식물을 먹고 죽는 곤충보다 굶어 죽는 곤충이 더 많은가? ㆍ헨리 포드는 집파리를 억제하는 데 어떤 도움을 주었는가? ㆍ왜 일부 파리에게는 젖샘과 자궁이 있을까? ㆍ곤충은 보호 장치가 거의 혹은 전혀 없는데 어째서 온도가 빙점 한참 아래로 떨어져도 꽁꽁 얼지 않는가? ㆍ미국의 한 곤충학자는 쑥대밭이 될 수밖엔 없던 프랑스 포도원을 어떻게 구제해주었는가? 이 책의 9장은 ‘속임수로 포식자 따돌리기’에 관해 설명한다. 그 대상이 되는 곤충이 ‘검은제비꼬리나비’다. 번데기 상태와 얼룩나방 상태 두 단계에서 관찰해 그 결과를 언급하는데, 재미있는 것은 얼룩나방 상태의 결과다. 물론 번데기 상태에서도 배경색이 같은 곳의 번데기들이 반대의 경우보다 포식자의 습격을 덜 받는 경향이 있음을 저자는 밝힌다. 그런데 얼룩나방이 살던 숲이 산업혁명이 전개되면서 서서히 변화를 겪는다. 19세기에 석탄을 때는 공장이 우후죽순 생겨나면서 공해로 인해 공장 부근에 자리한 숲의 나무 기둥이 검어졌고, 나무껍질에 붙어서 자라던 이끼도 사라졌다. 밝은색 얼룩나방은 검은 나무 기둥에 붙어 있을 경우 더 이상 안전하지 않았다. 여기서 놀라운 사실은 1848년 검은색 얼룩나방 한 마리가 산업도시 맨체스터 인근에서 과거에는 모두 밝은 색이었던 집단 가운데서 발견되었다는 것이다. 1898년경에는 맨체스터에 서식하는 얼룩나방 개체 수의 약 95퍼센트가 검은 색이었다. 다른 지역에서도 같은 현상이 나타났음은 물론이다. 이런 내용을 서두에서 먼저 언급하는 것은 이 책이 철저하게 자연선택에 의거한 진화론에 근거해 곤충의 생활양식에 대해 이야기하고 있음을 밝히기 위함이다. 이렇게 자연선택이 이끄는 진화는 30만 종이 넘는 식물과 120만 종이 넘은 동물을 만들어냈으며, 그 동물종 가운데 90만 종이 곤충이다. 이들 곤충 집단은 우리 인간 생존에 반드시 필요한 존재다. 만약 곤충이 존재하지 않는다면 농업을 비롯한 생태계 전반이 무너질 테고, 우리가 알고 있는 생명이라는 존재도 더는 존속하지 못할 것이다. 그런데 그중 2퍼센트 미만만이 제멋대로 굴면서 인간이 재배한 곡물을 먹어치우고 질병을 옮기는 등 갖은 만행을 저지르면서 갈등을 불러일으킨다. 따라서 오직 극소수 곤충만을 해충이라 불러야 마땅하다. 그렇다면 왜 이 책에서는 해충만을 그 대상으로 하여 그들의 삶과 생활양식을 자세히 설명하고 있을까? 한 가지 이유는 우리 삶에 직접적으로 영향을 끼치기 때문이다. 그러나 더 중요한 이유는 일반적으로 압도적 다수를 차지하는 무해 곤충보다 극소수에 불과한 성가신 곤충종에 관한 지식이 한층 더 풍부하기 때문이다. 다시 말해 해충은 경제적으로 중요하므로 언제나 해충이 아닌 곤충보다 더 많은 연구 비용을 투자했으며, 더욱이 연구를 위해 쉽게 이용할 수 있고 과학적으로도 비교적 잘 알려져 있어 과학 기초 연구의 ‘실험동물’로 쓰이기도 한다. 그렇다면 해충을 어떻게 정의해야 할까? 가장 간단하면서도 명확한 것은 “해충이란 인간 활동을 간섭하는 곤충종”을 말한다(90만 종 가운데 채 2퍼센트도 안 된다면 몇몇 곤충종이라고 해도 무방할 것이다). 다시 말하면, 인간과 몇몇 곤충종은 항상 동시에 같은 것을 원하기 때문에 투쟁하며, 그 투쟁이 치열한 것은 그들이 얻고자 하는 바가 양쪽 모두에게 더없이 소중한 탓이다. 우리 인간은 흔히 스스로를 자연의 주인이자 정복자라고 여기지만, 곤충이야말로 인간이 그러한 시도에 나서기 훨씬 전부터 세상을 통제하고 완전히 장악해왔다. 그들은 인간이 그들 고유의 영역에 발을 들여놓으려 할 때마다 어찌나 집요하고 능란하게 저지해왔는지 인간은 그들을 상대로 그 어떤 중요한 우위를 점했다고도 우쭐대기 힘든 처지다. 인간도 마찬가지지만 생존을 위해 모든 동물의 삶은 세 가지 임무의 지배를 받는다. 먼저 우리가 늘 보아온 대로 자기가 속한 종(種)을 재생산해야 한다. 아울러 그렇게 하기 위해 잡아먹히는 것을 피해야 하고, 성적으로 성숙해질 때까지 끊임없이 먹고 성장해야 한다. 초식 곤충의 약 90퍼센트는 한 과, 혹은 그와 유연관계인 두어 과에 속한 몇몇 식물만을 먹잇감으로 삼는 데 적응했다. 여기에는 옥수수근충, 광대파리, 코들링나방, 밀혹파리 따위가 포함된다. 이들은 한결같이 자기 ‘먹잇감’이 아닌 식물을 먹느니 차라리 굶어 죽는 쪽을 택한다. 배추흰나비 유충, 배추좀나방 등을 비롯한 모든 ‘기주 특이적’ 곤충은 영양 성분이 아닌 ‘이차적’ 화학 물질의 맛이나 냄새로 어떤 것이 자신에게 적절한 기주 식물인지 아닌지를 판단한다. 식물의 세계에는 이들 화학 물질이 수천 가지나 널려 있는데, 그 대부분은 독성이 있으며 곤충에 맞서 식물을 보호하므로 자연선택의 검열을 무사히 통과했다. 어떤 곤충은 특정 식물 집단의 ‘화학 작용제’를 해독하는 방법을 개발했고, 그런 다음 식물의 이차적 화합물의 맛이 어떤지를 기준으로 먹어도 안전한지 여부를 판별한다. 기주 특이적 곤충은 여러 가지 적응을 통해 특정 먹이 식물만 고집하기에 이른다. 그들은 기주 식물의 방어 기제에 대처할 수 있을 뿐 아니라, 그 식물의 계절적 주기와 동기화한다. 즉 그들의 소화계는 그 먹이 식물을 먹고 사는 데, 그들의 위장술은 기주 식물의 외관에 맞춰져 있다. 물론 기주 특이적 곤충만 존재하는 건 아니다. 우리 인간이나 다른 동물과 마찬가지로 곤충도 별개의 영양 물질 중에서 자신에게 적합한 균형 잡힌 식단을 짤 수 있다. 예를 들면 초식성 큰담배밤나방 애벌레, 씨앗을 먹는 곡류 해충, 그리고 잡식성 바퀴벌레가 이 같은 능력을 지녔음을 실증적으로 보여주었다. 큰담배밤나방 애벌레는 실험실에서 인공적으로 제공한 먹잇감 가운데 설탕과 단백질을 자신에게 맞도록 조화롭게 선택했다. 자연에서는 이러한 능력이 곤충의 섭식 행동에서 매우 중요하다. 큰담배밤나방 애벌레와 곡류 해충은 비타민이 풍부한 배아, 그리고 전분 부분인 옥수수 알갱이와 밀알을 적절한 비율로 섭취했다. 메뚜기는 여러 가지 식물종을 섞어 제시했을 때 최적의 비율로 섞어 먹음으로써 한 가지만 먹을 때보다 더욱 잘 자랐다. 다른 곤충들도 이와 비슷하게 행동하리라 가정하는 것은 타당하다. 이를테면 암컷 모기는 피와 꿀을, 꿀벌은 꿀과 꽃가루를 최적의 비율로 섭취하며, 포식성 곤충은 다른 여러 종의 먹잇감을 골고루 섞어 먹음으로써 식단의 질을 높인다. 끝까지 살아남으려면 일단 두 가지를 극복해야 한다. 그 첫째는 겨울을 무사히 넘기는 것인데, 북극 지방과 온대 지방에 사는 곤충에게는 중차대한 문제다. 그들 곤충 대다수는 휴면이라 일컫는 동면 비슷한 상태로 살아남는다. 그들은 휴면하는 동안에는 발달을 멈추고, 지독한 추위를 잘 견디며, 몸에 비축해놓은 지방으로 겨우내 살아남기 위해 신진대사율을 낮춘다. 휴면은 어느 발달 단계에서나 일어날 수 있다. 우리가 휴면과 관련해 살펴본 도롱이벌레는 진딧물이나 매미나방처럼 알 단계에서 휴면한다. 그런가 하면 코들링나방과 알풍뎅이는 유충 단계에서, 배추흰나비와 큰담배밤나방은 번데기 단계에서, 긴노린재와 몇몇 모기종은 성충 단계에서 휴면한다. 그들은 휴면을 종료하면 그때가 봄이든 여름이든 가리지 않고 발달을 재개한다. 그러나 어느 한 종의 구성원은 예외 없이 거의 동시에, 그들 자신에게 가장 우호적인 때에 맞춰 휴면을 끝낸다. 이를테면 교미하기에 가장 좋은 때, 온도가 알맞을 때, 자신들이 꿀을 빨아 먹는 식물의 꽃이 만발할 때, 혹은 기생 곤충이라면 자기 기주를 이용할 수 있을 때 그렇게 한다. 다른 하나는 다른 곤충이나 동물한테 잡아먹히지 않는 것이다

감사의 글
서문

01 가장 위험한 곤충－모기
02 진행 중인 진화－집파리
03 다윈이 알고 싶어 했던 것－초파리
04 자연선택, 농부의 허를 찌르다－옥수수근충
05 한 종이 두 종으로 분화하는 법－과실파리
06 후손 보장하기: 숫자 게임－진딧물
07 후손 보장하기: 부모 돌봄의 역할－체체파리
08 휴면란으로서 겨울나기－도롱이벌레
09 속임수로 포식자 따돌리기－검은제비꼬리나비
10 왜 곤충은 그토록 식성이 까다로운가－배추흰나비
11 ‘영양과 관련한 지혜’－큰담배밤나방
12 외래 침입자－매미나방
13 어느 미국인이 프랑스 포도주 산업을 구하다－포도나무뿌리진디
14 살충제가 새로운 해충을 ‘창출’한다－코들링나방
15 저기술 방제에서 고기술 방제로－유럽조명나방
16 DDT의 종언－알풍뎅이
17 농촌 풍경에서 홀연히 사라지다－긴노린재
18 계절과의 동시 발생－밀혹파리
19 곤충으로 다른 곤충 방제하기－캘리포니아감귤깍지벌레
20 교미 파괴를 통한 근절－나선구더기파리

후기
주
옮긴이의 글: 곤충계의 지명 수배자 명단, ‘나쁜 곤충들’
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