나비의 왕족이라는 호랑나비과 중에서도 특징있는 아름다움을 지니고 있는 제비나비와 잠자리류중 가장 진화한 무리의 하나인 큰 밀잠자리를 카메라로 포착해 보았다.
제비나비
경북 영풍군 풍기읍 중앙선 희방사역에서 내려 동쪽으로 4km지점, 소백산기슭의 해발 8백50m지점에 자리잡고 있는 희방사 입구는 빽빽한 수림이 햇빛을 가리고 있는 오솔길이다. 또 소백산맥의 최고봉 연화봉(蓮華峰 · 1439m)으로 가는 길목에 있는 희방사 폭포는 높이 28m로 그곳 내륙지방에서 가장 큰 폭포다. 그 폭포를 옆에 끼고 희방사에 이르면 번개오색나비(Apatura iris L)가 여기 저기의 나무와 나무사이를 난무하고 있다. 절 앞쪽에서는 호랑나비과의 제비나비(Papilio bianor CRAMER)가 꿀을 빨기 위해 나리꽃에 날아드는 좀처럼 보기어려운 진귀한 광경을 볼 수 있어 카메라에 담아 보았다.
인시목(鱗翅目) 호랑나비과는 나비의 왕족이라 부른다. 호랑나비과는 모두 크고 아름답기 때문이다. 이런 호랑 나비(Papilio xuthus L.)나 산호랑나비(Papilio machano L)가 아름답다고 하지만 그중 까맣게 보이는 제비나비(사진1)야 말로 특징이 있는 아름다움을 지니고 있다. 검은 바탕에 보라색과 청색이 섞여 있고 거기에 붉은 무늬가 있어 마치 금모래를 뿌린 듯 눈이 부신다. 누구나 이 나비를 보면 호화로운 아름다움에 매혹되어 감탄하게 된다. 제비나비와 흡사한 산제비나비(Papilio maackii Menetries)는 청록색의 띠가 있고 회백색의 나비가루(鱗粉)가 이어져 있는가 하면 수컷은 빌로도와 같은 비늘털(鱗毛)이 유난히 사람의 눈길을 끈다. 우리나라에서는 호랑나비과만 해도 17종이 발표되어 있지만 이러한 나비들은 넓은 환경속을 자유자재로 날아다니며 생활하는 것이 아니다. 흔히 눈에 뜨이는 흰나비과의 배추흰나비(Pieris rapa)만 해도 양지바른 조원이나 밭에서 볼수 있지만 논에서는 볼수가 없다. 줄흰나비(Pieris napi)는 햇빛을 받지 않는곳, 즉 어둠침침하고 습한 산속에서 볼수 있다. 이렇게 곤충에 따라 서식하는 환경이 다르기 때문에 나눠살기(分棲)라는 생물학적 용어가 생겼다. 산호랑나비는 평지에서 고산대까지 넓게 분포되어 있는데 산꼭대기 부근에 집합하여 점유행동(占有行動)을 하는 경우도 있다. 그 점유행동중 암컷과 교미하기 위하여 추비(追飛 : 다른 나비를 쫓기 위한것)하는 폭이 아주 넓다는 보고도 있다. 한편 평지에서는 호랑나비과나 흰나비과는 몇십마리씩 집단을 이루어 습지에서 흡수활동(吸水活動)을 하고 있는데 그것은 대부분이 수컷이며 암컷도 간혹 단독으로 흡수하는 경우가 있다. 어느것이나 흡수하는 목적은 무기염류를 섭취하기 위한 것이다. 또 호랑나비과의 파필리오(Papilio)속에 해당하는 남방제비나비(Papilio demetrius), 긴꼬리제비나비(Papilio macilentus), 제비나비(Papilio bianor)와 같은 검은 나비들은 햇빛을 잘 받는 숲에서는 그 모습이 눈에 잘 뜨이지 않는다. 그러한 나비를 발견해도 쏜살같이 날아가 버린다. 그러나 숲속 음지가 계속되는 오솔길에서는 제비나비가 둥실둥실 춤을 추듯이 음지의 오솔길을 누비며 날아가는 것을 볼수 있다. 이들 제비나비는 더운 여름철에 햇빛을 피해 음지를 찾아든다. 이 습성이야말로 그들의 생리다. 제비나비는 날개가 검기때문에 태양의 복사열(輻射熱)을 흡수하여 그 열로 체온이 과잉상승하여 열마비(熱麻痺)를 일으키게 된다. 실험을 통해 좀더 자세히 설명해 보자.
가로 세로 각 4m, 높이 2m로 짠 쇠틀에다 눈이 1cm되는 망으로 둘러싼 우리를 만들어 그속에 제비나비를 넣고 관찰해보자. 아침 10시 전과 오후 3시후에만 우리속에서 날으는데 그것도 속에 음지로 만들어진 식물이 있어야 그 날으는 행동을 관찰할 수 있다. 음지가 없는 경우에는 우리속에서 하루도 못가 죽고만다.
이와같이 햇빛이 쪼이는 우리속에서는 제비나비가 이리저리 요란스럽게 날으다가 15분~30분쯤 되어 한마리도 남김없이 죽게 되는데 이렇게 죽게되는 상태를 열마비라고 한다. 이런 성질 때문에 검은색 날개를 가진 제비나비는 음지를 골라서 생활하게 된다. 그러나 언제나 음지에서만 살 수는 없다. 기온이 낮은 음지속에만 있으면 체온이 내려가게 마련이다. 그래서 제비나비는 음지와 양지를 번갈아 가며 날으면서 그 체온을 조절하고 있다. 음지에서 날으는 시간과 양지에서 날으는 시간의 길이는 그때 그때의 기온에 따라 달라진다. 무더운 여름날 바람에 밀려 양지쪽으로 날린 제비나비는 음지쪽으로 쏜살같이 날아간다. 제비나비는 음지로 된 환경속에서만 서식하는 것이 아니고 환경속에서 자체의 체온을 유지하기 위해 적당한 장소를 선택하여 생활하는 것이다. 그러나 날개가 검지 않은 파필리오속중에서 호랑나비와 산호랑나비의 경우는 그 사정이 다르다. 이들은 제비나비와는 반대로 양지를 찾아 생활한다. 그것은 식물과의 관계에 중요한 의미가 있다. 호랑나비를 자세히 관찰해 보면 수컷은 계절과 관계없이 햇빛을 받는 수목에만 날라드는 성질이 있음을 알수 있다. 만약 수목이 없으면 풀밭에서 날으고 풀밭이 없으면 맨땅위에도 날아드는 것을 볼수있다. 그러다 근처에 수목이 있으면 그쪽으로 재빨리 날아가 버린다. 가끔 호랑나비가 도시의 지붕위라던가 빌딩위를 날으는 경우가 있기는 하나 그것은 어떤 의미가 있는 것은 아니다. 그런곳에서는 재빨리 날아가 버리고 만다. 그곳에서 수목을 찾아 날아들어가면 그행동이 안정감을 갖게 된다. 그 안정된 상태라고 하는 것은 나비의 비상(飛翔)상태가 느리게 되는 것이다. 그때부터 배우행동 섭식행동 산란행동 등 종(種)을 존속하기 위한 중요한 행동모형이 정상으로 이루어지게 된다.
동물계에서는 성(性) 그리고 번식(繁殖)이라는 것이 생존의 중심동기이며 지상명령이다. 나비의 아름다움도 그런 목적에 따라 이루어진 것이 아닌가도 생각된다. 어느 나비나 수컷과 암컷이 날개의 뒷면 무늬가 현저하게 서로 다르다. 수컷의 특수한 색채는 외적의 시선을 교란시키는 역할을 한다. 수컷이 앉아서 날개를 세우면 그 특수한 날개의 색채가 순식간에 없어지고 땅의 색깔과 같게 보이게 되어 적의 시선을 혼동시킨다. 한편 수컷이 암컷을 알아본다는 것은 배추흰나비의 경우 암컷 뒷날개의 이면에서 반사하는 특수한 색(황색과 자외선의 혼합성)이 암컷이라는 신호로 되어있다고 한다. 그러나 이 특수한 색은 50cm정도 거리에서만 수컷 눈에 보인다. 수컷은 쉬지않고 여기 저기로 날으면서 이 색깔의 신호를 찾아다니는 것이다. 이 적극적인 탐색은 검은색과 노랑색의 형(型)을 제1의 신호로 하고 있으며 모든 나비들의 경우도 이와 같다고 한다. 그러나 이때의 빛이 직진하는 정보를 신호로 가지고 있기 때문에 나비의 탐색에는 제약이 있게 된다. 즉 직진하는 정보는 정보원(情報源)의 소재가 명확하게 표시되어야만 편리하다. 그렇지않고 나뭇잎 한장이라도 그 정보를 막아버린다고 하면 직선적이 아닌 나비의 탐색이 혼란을 빚게 된다. 나뭇잎을 가운데 두고 날으는 행동이 위로 올라가고 아래로 내려가고 또 좌우로 움직이며 각도를 여러모로 달리하여 장해물인 나뭇잎을 피하지 않으면 안된다. 그러나 제비나비의 큰 날개는 역학적으로 날으고는 있으나 직선비상(直線飛翔)으로는 이동할수 없으며 오히려 상하좌우로 움직여서 날으지 않으면 안된다. 이와같이 불편한 제약을 상호보완하며 해결하는 것이 암컷을 찾는 수컷에 있어서 편리한 조건이기도하다. 곤충을 포식하는 조류(鳥類)는 직선적비상뿐이어서 조류와 같은 포식자로 부터 피하는 조건적응이 잘 해결되어 있다.
제비나비는 유충이 섭식하는 귤나무(Citrus unshiu MARC) 탱자나무(Poncirus trifoliata RAFIN) 산초나무(Fagara ailanthoides ENGL)등의 잎 뒷면에 1개씩 산란한다. 알(사진2)은 그 형태가 완전한 구형(球型)이고 직경이 1.28mm 높이가 1.18mm로 황백색을 띠고 있지만 날이 경과함에 따라 알의 색깔은 검은 색으로 변해간다. 산란에서 부화까지의 경과일수는 계절에 따라 일정하지 않다. 여름에는 4~5일만에 부화가 끝나는데 그 부화는 거의 야간에 이루어진다. 부화된 1령(令)유충은 산초나무류의 어린잎 뒷면을 섭식하며 성장한다. 유충에 있어서도 약령(若令)유충(사진3)의 몸색깔과 노령(老令)유충(사진4) 그리고 종령(終令)유충(사진5)등 단계에 따라 몸색깔의 변화가 일어난다. Papilio속의 경우 5령유충까지 성장하고 그후에는 용화(蛹化)한다. 번데기의 크기도 33~35mm정도로 7~10일이 경과되어야 우화(羽化)가 이루어진다. 성충의 발생도 제1화기(第1化期)는 춘형(春型) 이어서 번데기로 부터 제비나비가 우화하였다고 하면 제2화기의 하형(夏型)에 비해 몸의 크기 날개의 형태 색체의 반문(斑紋)등이 차이가 나며 몸의 형태도 작다. 제1화기 즉 봄에 출현한 나비가 산란하여 그것이 유충 번데기로 변태(変態)하여 그 번데기로 부터 대형의 제비나비가 우화하게 된다. 이렇게 해서 하형의 제비 나비가 출현하는 것이다. 연2회 발생하는 제비나비는 춘형이 제1화기(4월하순에서 5월중순사이), 하형이 제2화기(7월에서 8월사이)에 발생한다. 이들이 각 계절마다 출현하여 교미가 끝나면 암컷의 산란행동이 시각에서 시작하여 후각으로 이어가는 단계적인 산란행동을 하게 된다. 그 실례를 들어보면 쥐엄나무(Gleditsia koraiensis NAKAI)와 같은 나뭇잎은 우상복엽(羽狀複葉) 인데 유충의 먹이가 되는 산초나무류와 비슷하여 암컷은 곧 그 나무에 접근해서 그 나무위를 몇바퀴씩 빙 빙돌며 날은다. 그러나 소나무와 같은 나무위를 유충이 섭식하는 식물로 혼동하여 접근하는 일은 전혀 없다. 또 쥐엄나무와 같은 나무를 산초나무류로 오인하여 산란을 진행하지도 않는다. 다음단계는 후각으로 이어가는 단계라고 보겠는데 산초나무류의 냄새가 아니면 산란을 하지 않는다. 요컨대 어떤 환경속에 있어서도 모든 식물이 유충의 먹이라고는 볼수없으며 제비나비는 산란습성에 따라 그 신호의 감각이 시각에서 후각으로 이어지는 폭넓은 활동으로 적절한 산란장소를 알아내고 있는 것이다.
큰밀잠자리
큰밀잠자리(Orthetrum triangulare melania SELYS)는 청령목(蜻蛉目) 잠자리과다. 지방에 따라 수컷을 쌀잠자리, 암컷을 보리잠자리라 부르고 있으나 암수가 모두 같은 큰밀잠자리다. 유충기부터 수중생활을 하며 그후 성충이 되어 공중생활을 한다. 곤충중에서도 일찌기부터 공중생활을 하였다는 잠자리 무리중에는 많은 종류가 있다. 장수잠자리(Anotogasten sieboldii)와 같은 대형으로 부터 실잠자리과의 작은 잠자리에 이르기까지 여러가지가 되는데 성장하는 경과습성(經過習性)도 아주 고르지 못하다. 그중 특수한 것을 들어본다면 산란습성이나 산란장소 까지도 참으로 여러가지 경우가 있다. 밀잠자리(Orthetrum albistylum speciosum UHLER)와 같이 물이 고여있는 곳에 날아와 꼬리 끝을 물에 부딪치게 해서 산란을 하는 것이 있는가 하면 청실잠자리(Lestes sponsa HANSEMANN)는 물가에서 생육하는 식물줄기속에 산란한다. 검은물 잠자리(Calopteryx atrata SELYS)는 물속에 잠겨서 생육하는 식물줄기속에 산란을 하며 왕잠자리(Anax parthenope SELYS)는 물가의 습한 땅에다 산란하기도 한다. 참으로 천차만별의 산란습성을 가지고 있는 것이다. 산란된 알의 기간은 일반적으로 월동기간까지 약 2백40일이 된다고 하나 유충의 생육환경도 서로 다르다. 물잠자리의 일종 칼롭터릭스(Calopteryx)속은 계류(溪流)에서 서식하고 담색물잠자리(Mnais strigata SELYS)등은 냇가에서 서식하기 때문에 이들은 유수성(流水性) 환경에 속한다. 그 외의 잠자리과 대부분은 체수성(滯水性) 환경에 속한다. 그러나 큰 호소(湖沼)나 강변 등은 쉴새없이 작은 물결이 일고 있어 유수성 환경에 해당하며 담색물잠자리가 이런 곳에 서식하고 있다. 또 꼬마잠자리(Nammophya pygmaea)나 밑노랑잠자리붙이(Somatochlora arctica)등은 물이끼가 생육하고 있는 얕은 물이 고여있는 습지에만 서식하고 있다.
잠자리의 유충은 육식성이고 대식이어서 먹이가 없으면 동종끼리도 포식하는 습성이 있다. 부화직후의 작은 잠자리 유충은 짚신벌레(Paramesium)등의 원생동물을 포식해가며 성장해 간다. 어느정도 성장이 되면 장구벌레(모기의 유충)나 실지렁이 같은 것도 포식한다. 그 유충들은 발육소요일수가 종류에 따라 정해저 있으며 짧은 기간이라 해도 4주간이 걸린다. 된장잠자리(Pantala flavescens)등을 위시하며 가장 발육소요일수가 긴 것이 장수잠자리(Anotogaster sieboldii)로서 4~5년이 걸린다고 보고되어 있다. 이들 유충들은 완전히 성숙하여 종령(終令)이 되면 우화(羽化)라고 하는 불완전변태(不完全変態)를 거쳐서 성충으로 되는 것이다. 우화직전의 유충은 섭식활동을 중지한다. 장수잠자리의 경우 모래속에서 10~15일간 숨어있다가 우화가 시작될 무렵 식물의 줄기나 잎 또는 물위에 떠있는 죽은 나무가지에 몸을 고정시켜 복부를 급격히 좌우로 흔들거나 위로 올리거나 하며 우화를 시작하는 것이다. 청실잠자리와 같은 것은 오후에 우화하는 예가 많고 대형의 잠자리(장수잠자리등)는 야간에 우화하는 경우가 많다. 야간에 우화하는 쪽이 외적에 먹히는 경우가 적다고 한다. 이렇게 우화된 잠자리는 날개를 진동시켜 공중으로 날아가는 것이다. 잠자리의 날개 4장에는 각각 근육이 붙어있어 앞날개와 뒷날개를 각각 따로 따로 움직여서 매초 20~30회의 날개진동수가 이루어진다. 집파리는 매초 3백회, 꿀벌은 2백회인데 비해 잠자리의 경우는 느린 횟수다. 날으는 속도는 매초 5~10m 정도라고 알려져 있다. 날으는 습성에도 섭식비상(攝食飛翔)과 교미비상(交尾飛翔)이 있다. 잠자리가 잡아 먹는 곤충은 모기나 파리다. 1시간에 8백50마리를 포식하고 1일중 3시간을 포식한다고 하면 2천5백50마리, 잠자리 20마리가 포식한다고 하면 5만 1천마리, 1개월이면 1백 53만마리를 포식한다고 보고한 곤충사육자도 있다.
한편 교미비상을 비롯한 교미의 습성을 살펴보기 위해 먼저 암수의 구별을 들어보자. 잠자리의 체형은 암수의 차가 거의 없고 체색이나 반문(斑紋)등에 의해 구별할수 있다. 그러나 정확히 구별하자면 수컷의 교미기를 보면 잘 알수있다. 즉 복부제2절(腹部第2節)의 복면(腹面)을 보면 교미기가 집게 모양으로 된것이 있다. 그것이 있으면 수컷이라는 것을 알수 있고 그 집게 모양의 교미기가 없으면 암컷이다. 이들은 날으면서 교미행동을 하는데 수컷이 꼬리에 있는 부속기로 암컷의 머리부를 꼭끼는 데서 부터 시작하여 암컷이 복부를 둥글게 하여 생식기를 수컷의 복부2, 3절(節)에 있는 부생식기(副生殖器)와 결합시킴으로서 교미가 이루어지게 되는 것이다(사진참조). 한편 잠자리의 복안(複眼)은 종령유충(終令幼虫)때 완전하게 발달 된다. 곤충은 복안과 단안(單眼)이 있다는 것은 상식으로도 잘 알려져 있는 것이다. 전혀 눈이 없는 장님이(虱)가 있는가 하면 동굴이나 지하수같은 곳에서 생활하기 때문에 눈이 필요없는 곤충도 있다. 이들은 퇴행적(退行的)진화로 눈이 없어진 것도 있다.
그대신 감각털이 나있든지 후각이 발달하거나 촉각이 길게 뻗어 있는 것도 있다. 종래에는 복안이 먼곳을 보고 단안은 가까운곳을 본다고 해석되어 왔다. 그러나 어느학자는 단안의 역할은 정확하지 않고 다만 복안이 빛에 대한 감도를 잘 포촉하게 하는 보조적 역할을 한다고 주장하고 있다. 또 단안은 빛의 감수기관(感受器官)으로서 색감과 형태는 잘 느끼지 못하지만 방향을 감지(感知)하는데 좋은 역할을 한다고 해석하는 학자도 있다.
곤충의 복안은 몇개의 낱눈(小眼)이 하나의 기능이 이루어지게 하기 위해 신경으로 연결되게한 큰 눈이라고 볼수 있다. 잠자리의 낱눈은 1만개에서 2만 8천개, 나방은 1만2천개에서 1만7천개, 집파리는 4천개, 수컷 개미는 4백개에서 1천2백개다. 복안을 구성하는 낱눈의 수(数)가 많을 수록 곤충이 활발하고 행동속도가 빠르다고 한다. 복안은 어떤상(像)이 이동하는 것을 하나 하나 재빨리 알기 위해 적응(適應)하는 장치이기 때문에 낱눈의 수가 많으면 많을수록 감지력(感知力)이 풍부할뿐만 아니라 상의 분해능력도 훌륭한 것이다. 그래서 잠자리의 눈이 큰것은 큰것으로서의 의미가 있다. 복안에는 정자체(晶子体)와 홍채(虹彩)세포가 있다. 정자체는 원추형(円錐型)의 정교한 렌즈이고 홍채세포는 제1과 제2색소세포로 잘 발달되어 있다. 움직이고 있는 어떤 상을 볼때 낱눈 하나 하나가 다음에서 다음으로 그상을 연결하기 때문에 움직이는 어떤 상을 알게 되는데 아주 효과적이다. 이렇게해서 곤충은 생활목적과 자신의 보존등 중요한 생명의 길을 헤쳐나가는 것이다. 어떤 상이 움직이고 있을때 그것이 적이냐 먹이가 되는 것이냐에 따라 도망가거나 접근하는 행동이 결정되는 것이다. 그러나 꿀벌은 인간의 시력의 80~1백분의1정도 밖에 볼수 없다는 보고도 있으며 대부분의 곤충들이 60~90cm거리 만을 볼수 있다고 한다. 또 빛이 약해지면 고양이 처럼 동공을 벌리어 빛을 더 많이 받아 넣을수도 없을 뿐 더러 어둠침침한 환경속에서는 잘 보이지도 않는 다는 것이다. 그러나 곤충들은 인간의 눈으로는 보이지 않는 파장의 자외선을 알기도 하고 흐린날 공중의 밀운(密雲)을 통해서 태양이 있는 곳이면 태양광선을 5%정도 감지할 수도 있다는 것이다.
