매미의 일생에 관한 수수께끼
매미는 땅속에서 애벌레로 긴 시간을 보냅니다. 매미 중 가장 긴 시간을 땅속에서 보내는 종류는 북아메리카에 존재하는 “주기매미(Magicicada)”입니다. 이들은 주기가 17년, 13년인 총 3종, 30여 개체군(brood)의 매미들로 이루어져 있습니다.
올해는 지난 1996년 땅으로 들어간 2번 개체군이 지상으로 올라오는 해입니다. 그들은 나무 뿌리의 수액을 먹고 이 때를 기다렸으며 그 수는 숲의 경우 제곱미터당 350마리에 이르를 예정입니다. 이들의 울음소리는 수컷매미의 구애이며 교미를 마친 암컷은 나무가지에 자신의 알을 낳게 됩니다. 그리고 6주에서 10주 후, 알을 깨고 나온 에벌레는 아래로 떨어져 땅속으로 들어갑니다. 그리고 그들은 2030년, 다시 지상으로 올라올 예정입니다.
생물학자들은 매미가 이런 주기를 발달시킨 이유를 포식자를 피하기 위해서라고 생각하고 있습니다. 그리고 어떤 이들은 이 매미들의 주기가 소수(prime number)인 이유 역시 포식자의 주기를 피하기 위해서라고 생각합니다. 그러나 이 설명은 이 주기가 왜 정확히 13년 또는 17년인지는 말해주지 않습니다.
코넬대학의 월트 쾨니히는 이 숫자가 이들의 주요 포식자인 새들과 관련이 있으리라 생각하고 있습니다. 쾨니히는 45년간의 북미 야생조류 실태조사를 바탕으로 주기매미들이 땅위로 올라오는 해에 새들의 수가 줄어들었음을 발견했습니다. 이것은 새들이 매미를 잡아먹는다는 관점에서 볼 때는 의외의 결과입니다.
“어쩌면, 매미의 범람이 십수년 뒤의 새들의 수에 영향을 끼치고 있을 지 모릅니다. 예를 들어, 매미의 사체에는 비료의 원료인 질소가 10% 함유되어 있습니다. 숲에 넘쳐나는 매미의 사체들은 일시적으로 숲을 풍성하게 만들수 있고, 그 결과 다시 매미들이 지상으로 나올 시점에는 새들에게 불리한 환경이 조성되어 있을 수 있습니다.”
매미가 땅속에서 어떻게 날짜를 세는지도 아직은 알려져 있지 않습니다. 마운트조셉 칼리지의 진 크리츠키는 애벌레가 나무가 새싹을 틔우는 횟수를 셀지도 모른다고 말합니다.
“2007년에는 꽃샘추위가 강해 나무들이 새싹을 두 번 틔웠습니다. 그 결과 2008년 지상으로 올라왔어야 할 주기매미 개체군16의 일부가 한 해 일찍 올라왔습니다. 그러나 여전히, 애벌레들이 어떻게 이 수를 기억하는지는 알 지 못합니다.”
“13년 매미는 17년 매미의 유전자 변이라는 가설이 있습니다. 2004년 올라왔어야 할 17년매미 개체군10의 일부는 4년 이른 2000년에 올라왔습니다. 이들이 13년매미로 바뀌었다면 올해 올라올 것입니다. 그렇지 않다면 2017년에 이들을 볼 수 있을 것입니다. 정상 개체군10은 2021년에 올라옵니다.”
“저는 그 때 68세 겠지요. 생각보다 인간은 이 주기매미들에 대해서 잘 모릅니다. 주기매미의 다섯 세대를 관찰할 수 있는 곤충학자는 거의 없습니다.”
(Nature)