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KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

창조설계

나방의 경고음 미스터리

미디어위원회
2024-03-12

나방의 경고음 미스터리

(Mystery of Moths' Warning Sound)

by Frank Sherwin, D.SC. (HON.) 


    모든 종류의 곤충들은 그 디자인과 생리학으로 곤충학자들을 계속 놀라게 만들고 있다. "곤충의 귀는 잠재적 짝, 경쟁 수컷, 또는 포식자의 소리를 감지하도록 아름답게 설계되어 있다"는 것이다.[1] 이에 동의한다. 곤충은 청각이나 다른 방법들을 통해 포식자를 감지하고, 회피할 수 있는 능력을 완벽하게 갖추도록 설계되었다.

나방(moths)은 천적인 배고픈 박쥐를 감지하고, 회피하는 놀라운 능력을 갖고 있다.[2, 3] 나방은 특수 설계된 세포를 통해 박쥐가 방출하는 초음파 주파수를 감지하여, 회피 기동을 시작한다.


영국 브리스톨 대학의 연구자들은 이포노메우타 속(genus Yponomeuta)의 나방이 박쥐에 대한 독특한 음향 방어 기능을 갖추고 있다는 사실을 발견했다. 나방이 어떻게 경고음을 내는지에 대한 수수께끼가 마침내 풀렸다. 이포노메우타는 "뒷날개에 있는 미세한 주름막(corrugated membrane)을 이용해 날개 박동 주기당 두 번 초음파 딸깍 소리를 낸다."[4] 이 나방은 청각기관이 없어 이 방어 메커니즘을 제어할 수 없기 때문에, 더욱 놀랍다.

나방 날개짓의 근육 작용은 "공력탄성 진동막(aeroelastic tymbal)"이라는 현상의 원인이 된다. 이는 나방의 뒷날개에 있는 주름진 패치의 개별 융기 부분이 갑자기 던져지는(snap) 현상이다." 이 부분이 갑자기 던져지면, 인접한 막이 진동하여 생성되는 소리의 강도와 방향이 크게 증폭된다."[4]

방어 소리를 내는 자체 메커니즘과 그 작동 방식은 놀라울 정도로 세밀하고 정교하게 설계되어 있다. PNAS 지에 실린 논문에서, 연구자들은 이포노메우타 나방의 놀라운 능력을 이렇게 설명하고 있었다 :

이포노메우타 나방은 박쥐에 대한 초음파 방어 메커니즘을 갖고 있다. 생물학적 및 기계적 특성에 대한 상세한 분석을 통해서 공기탄성 진동막의 복잡한 형태를 매핑하고, 순차적 구부러짐(sequential buckling)에 기인된 소리 생성의 역학 및 음향을 설명하기 위한 간단한 구조공학적 모델을 사용하였다.[5]

브리스톨 대학의 생물학자 마크 홀더리드(Marc Holderied)는 딸깍거리는 소리의 생체 역학을 연구하고, 그 성과를 요약했다.

"이 연구의 목표는 진동막의 주름이 어떻게 안무에 따라 구부러지고 끊어지면서 광대역 클릭 소리를 만들어내는지 이해하는 것이었다. 이 연구를 통해, 우리는 순차적인 구부러짐을 유발하는 생체 역학을 밝히고, 진동막 공명(표면 반사에 의한 소리의 울림)을 통해 클릭 소리가 어떻게 방출되는지를 밝혀냈다."[4]

우연한 무작위적 돌연변이와 시간이 어떻게 이러한 특수한 진동막 공명을 만들어낼 수 있었을까?


연구자들은 이포노메우타 나방의 뛰어난 음향 방어 능력을 조사하고 발견한 것에 대해 찬사를 받아야 하지만, 진화론자들은 나방의 기원이 무엇인지, 나방이 나방이 아닌 조상 생물로부터 어떻게 이 특별한 클릭 보호 기능을 진화시켰는지에 대해서는 아직까지 조금의 단서도 찾지 못하고 있다.

최근에 고대 호박과 암석에 들어있는 나방 화석을 극도로 세밀하게 분석하고 있다. 과학자들은 다양한 첨단 현미경들을 사용하여, 화석 나방과 현대의 살아있는 나방 사이에 약 2억 년 동안 얼마나 많은 진화가 일어났는지 알아보고자 했다. 하지만 고대의 나방은 현대의 나방과 완전히 똑같았다. 그렇다면 왜 이 작은 나방은 진화하지 않았을까?[6]


과학자들은 나방의 진화에 대한 증거를 찾기 위해 여전히 고군분투하고 있다. 그러나 생물학자들은 수천 년 전에 하나님이 창조하신 나방에서 우리 삶에 도움이 되는 인간공학 프로젝트에 영감을 줄 수 있다는 사실을 다시 한 번 확인하고 있다.[7]

과거에 파리지옥(Venus flytrap)과 같이 자연계에서 관찰된 탄성 불안정성은 공학자들이 생물에서 영감을 받은 새로운 소프트 로봇(soft robots)과 모핑(morphing) 구조를 개발하도록 동기를 부여했다. 이러한 맥락에서 순차적 구부러짐을 활용하면, 구부러짐 유도 소리 발생을 통해, 현재 알려지지 않은 새로운 기능의 새로운 형태 변화 구조로 이어질 수 있다.[5]

브리스톨 복합재료 연구소의 비선형 구조 역학 교수인 알베르토 피레라(Alberto Pirrera)는 "자연 세계는 다시 한번 영감의 원천이 된다"고 말한다.[4] 창조론자들은 오히려 이 세계를 주 예수님의 세계라고 말하고, 그분께 영광을 돌리고 있다. 기독교인들은 운 좋은 자연적 과정이 아니라, 창조주의 솜씨를 감탄하고 있는 것이다.


References

1. Hickman, C., Jr. et al. 2020. Integrated Principles of Zoology. New York, NY: McGraw Hill, 747.

2. Sherwin, F. The Passive Stealth Wing of the Moth. Creation Science Update. Posted on ICR.org August 22, 2022.

3. Sherwin, F. 2015. The Ultrasonic War Between Bats and Moths. Acts & Facts. 44 (10): 15.

4. Mystery of moths’ warning sound production explained in new study. University of Bristol. Posted on phys.org February 5, 2024.

5. Nava, H. et al. 2024. Buckling-induced sound production in the aeroelastic tymbals of Yponomeuta. Proceedings of the National Academy of Sciences. 121 (7).

6. Tomkins, J. Moth Fossils Pester Insect Evolution. Creation Science Update. Posted on ICR.org April 26, 2018.

7. Thomas, B. Moth Eye Technology Proves Difficult to Copy. Creation Science Update. Posted on ICR.org June 14, 2010.

* Dr. Sherwin is science news writer at the Institute for Creation Research. He earned an M.A. in zoology from the University of Northern Colorado and received an Honorary Doctorate of Science from Pensacola Christian College.


*참조 : ▶ 나방

https://creation.kr/Topic102/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6490469&t=board

▶ 나비

https://creation.kr/Topic102/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6490596&t=board

▶ 생체모방공학

https://creation.kr/Topic102/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6487906&t=board

▶ 동물의 경이로운 기능들

https://creation.kr/Topic102/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6488433&t=board


출처 : ICR, 2024. 3. 4.

주소 : https://www.icr.org/article/mystery-moths-warning-sound/

번역 : 미디어위원회



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