동물 집단에서는 개체가 정보를 기억하지 않더라도 과거의 선택이 개체들 간의 상호작용에 의해 유지될 수 있습니다. 벨기에 브뤼셀 자유대학교 마리아노·칼보·마르틴 씨 연구팀은 밝기의 다른 두 개의 은신처를 이용하여 wm고지벌레의 개체와 집단이 환경 변화에 어떻게 반응하는지 조사했습니다. ‘플로스 원’에 게재된 연구 결과, wm고지벌레 집단에 ‘집단 기억’이 나타나며, 이는 그들의 사회 네트워크에서 비롯된다는 것이 밝혀졌습니다. ‘사이언스 앨러트’는 이 연구를 소개하며 wm고지벌레가 사회 네트워크를 통해 ‘집단 기억’을 형성한다는 것을 시사했습니다.
개체로서의 기억이 아닌 집단이나 집단이 기억을 유지하는 “집단적 기억”에는, 개체가 깨닫거나 배우는 정보가 사회적 학습을 통해 공유되는 경우이거나, 개미가 남기는 길잡이처럼 정보가 외부 환경에 남는 경우 등이 있습니다.
마르틴 박사 연구팀은 개체의 기억이나 외부 환경에 의존하지 않고, 개체들 간의 상호작용만으로 과거의 선택이 유지될 가능성을 검증했습니다.
마르틴 박사 연구팀은 웜몬고사 거미가 혼자 있을 때와 10마리의 집단이 있을 때를 비교하기 위해, 이전에 어두웠던 은신처가 밝아지더라도 그곳에 머물러 있거나, 새롭게 어두워진 은신처로 이동하는지 확인하기 위한 실험을 진행했습니다. 실험에서는 형태는 같지만 조명 색깔만 다른 두 개의 은신처를 웜몬고사 거미에게 제시한 후, 두 은신처의 조명을 교체했습니다.
실험 장비에는 적색광으로 照한 은신처와 녹색광으로 照한 은신처가 각각 1곳씩 마련되었습니다. 와몬고키리()는 적색광을 감지하기 어려워, 적색광의 은신처를 더 어두운 장소로 인식하는 방식입니다.
조명 교체 조건에서는 바모노키비리의 어린 개체 1마리를 각각 사용하여 21회, 10마리의 군체를 사용하여 22회 진행되었습니다. 각 시도에서는 시작부터 10시간 동안 조명을 바꾸지 않고, 그 다음 1시간 동안 붉은색 빛과 녹색 빛을 서서히 교체했으며, 그 후 조명을 고정하고 시작부터 22시간 후까지 행동을 관찰했습니다. 또한 조명 교체된 경우와 비교하기 위해 붉은색 빛과 녹색 빛을 22시간 동안 교체하지 않은 대조 조건도 5회 설정되었으며, 어린 개체 1마리의 시도와 10마리의 군체의 시도가 각각 5회 진행되었습니다.
게으른 벌레가 지나간 바닥에는 체표를 덮는 탄화수소가 묻어 있으며, 바닥에 닿는 동료에게 그 자리에 머물도록 하는 신호 역할을 합니다. 실험 장치의 바닥에는 흰 종이가 깔려 있었고, 이전 실험에서 남은 흔적이 다음 실험에 영향을 주지 않도록 실험마다 교체되었습니다. 실험 결과, 조명을 교체하기 전 단계에서는 단독의 와몬 게으른 벌레와 10마리의 무리 모두 더 어둡게 느껴지는 붉은색 빛의 은신처를 선호했습니다.
또한, 조명을 교체 직전의 10시간 동안 관찰된 결과, 초기 적색광의 은신처에 8마리 이상이 모여 집단의 선택이 형성된 경우는 전체 22개 집단 중 12개 집단에서 나타났습니다. 이 12개 집단 중 7개 집단은 조명이 녹색으로 바뀌는 이후에도 실험 종료 시까지 같은 은신처에 머물렀지만, 나머지 5개 집단은 새로 나타난 적색광 은신처로 이동했습니다. 그러나 10시간 동안 8마리 이상이 같은 은신처에 모이지 않았던 10개 집단은 모두 새로 나타난 적색광 은신처를 선택했습니다. 반면, 단독으로 활동한 웜몬골키비리는 조명을 교체한 후 새로 나타난 적색광 은신처에서 초기 적색광 은신처보다 더 긴 시간을 보내며, 조명을 교체하기 전후에 머물렀던 장소 사이에 유의미한 관련은 없었습니다.
즉, 이번 실험에서는 고라미지가 집단으로 있을 때는 단독으로 활동할 때와 달리 과거의 은신처에 집착하지 않았지만, 집단으로 모이면 조명을 교체하기 전에 선택이 형성된 집단은 과거의 은신처에 더욱 집착하는 경향을 보였다는 것을 알 수 있습니다. 마틴 박사 연구팀은 집단의 과거 상태가 환경 변화 후의 선택에 반영되는 현상을 일종의 ‘집단적 기억’으로 해석했습니다.
한편, 바닥의 종이를 각 실험마다 교체하여 이전 실험에서 남은 체표 탄화수소의 이동을 방지했지만, “같은 실험 중에 남은 체표 탄화수소가 집단을 안정시키고 과거의 선택을 개체의 외부로 보존하는 일종의 기억으로 작용했을 가능성이 있다”고 마틴 박사 연구팀은 밝혔습니다.
원문 보기 | 출처: Gigazine