동물의 정보교환(2)

청각신호는 장거리 정보교환에도 유리하다

  시각적 정보교환과 비교하여 청각적 정보교환은 장단점이 있다. 소리는 밤과 어두운 환경에서도 사용될 수 있다. 시각 신호를 방해하는 물체 주위를 진행할 수도 있다. 따라서 소리는 숲과 같은 복잡한 환경에서도 잘 사용될 수 있다. 수신자의 주위를 끄는 점에서 시각적 신호보다 좀 더 나을 수 있다. 왜냐하면 수신자는 수신받아야 할 메시지에 초점을 맞출 필요가 없기 때문이다. 시각적 신호처럼 소리는 방향 정보를 제공해 주며, 수신자가 적어도 두 개의 수신기를 가지고 있어서 소리의 방향을 감지할 수 있다. 소리를 최대 또는 최소로 조정하여 발산하면서 동물들은 그들의 위치를 좀 더 쉽게 또는 어렵게 알아낼 수 있도록 한다.

 

소리는 다소 먼거리에서 정보 교환할 때 유용하다. 비록 소리의 강도가 송신된 거리가 멀어질수록 감소할지라도 큰 소리는 시각적 신호가 가능한 것보다 더 먼 거리에서 의사나 정보를 교환하는 데 사용될 수 있다. 가장 좋은 예가 고래의 정보교환이다. 혹고래와 같은 고래들은 매우 복잡한 소리를 낸다. 이 소리가 일정 수심에서 만들어질 때 이 고래들은 수백 킬로미터 떨어진 곳에서 소리를 들을 수 있다. 이 경우 혹고래는 드넓은 해양에서 종 상호 간의 개체의 위치도 파악할 수 있다.

 

 

 청각 신호는 '하나의 그림은 수백 마디 말보다 낫다'라는 표현과 같이 시각 신호처럼 빠르게 복잡한 정보를 전달할 수 없다. 개체가 비시각적인 접촉을 할 때 많은 양의 정보가 순간적으로 교환된다. (예를 들어 종, 성별, 개체의 정체, 성적인 상태, 자극수준, 우점도, 힘, 다른 개체들과의 관련성 등의 기타 정보들). 청각 신호와 같은 특이성과 정교함을 가지고 있는 많은 양의 정보를 상호 이해하는 데에는 많은 시간이 걸리고, 따라서 청각을 통해 정보전달을 하는 동물들은 포식자에 의해 위치가 발각될 가능성이 높아진다. 

 

  동물들의 세계는 상대적으로 조용하다. 대부분의 무척추동물들은 소리를 발생시키지 않는다. 매미와 귀뚜라미는 불가사의한 예외이다. 많은 갑각류, 대부분의 어류, 그리고 대부분의 파충류들은 어떤 소리도 발생시키지 않는다.

 

 

촉각신호는 복잡한 메시지 교환도 가능하다

  항상 명확한 것은 아니지만, 접촉에 의한 의사소통은 매우 일반적이다. 가까운 곳에 있는 동물들은 특히 시각적인 정보교환이 유리하지 않는 상황에서 촉각의 상호반응을 널리 사용한다. 개미, 흰개미 또는 벌과 같은 사회성 곤충을 만날 때 그들은 서로의 안테나와 앞다리를 접촉한다. 행동생물학자인 칼 폰 프리쉬의 선구적인 연구를 시초로 촉각 정보교환의 사용에 대해 가장 잘 연구된 것 중 하나가 꿀벌의 춤이다. 일벌이 먹이를 찾으면 이 벌은 벌집으로 돌아와 벌집의 어둠 속 수직 표면 위에서 동료들에게 자신의 발견에 대해 춤으로 정보교환을 한다. 이 춤은 다른 벌들에 의해 포착되며, 이 벌들은 발견자인 벌을 따라가 이 메시지를 해석하기 위해 접촉한다.

<호박벌의 비행>

  만일 먹이가 벌집으로부터 80~100m 미만에 있다면, 일벌은 빠르게 원을 그리면서 한 바퀴를 돈 다음 반대 방향으로 도는 원형 춤을 춘다. 일벌의 몸에서 풍기는 향은 찾아낼 수 있는 꽃을 지시하지만 이 춤은 가야할 방향에 대해서는 어떤 정보도 포함하지 않는다. 다만 벌집의 100m 이내에 이 꽃이 있다는 정보만을 포함할 뿐이다.

  만일 먹이가 80~100m 이상 떨어진 곳에 존재한다면 꿀벌은 흔드는 춤을 춘다. 이것은 먹이의 거리와 방향 모두에 대한 정보를 제공한다. 이 벌은 위의 경우에서 수직면에서 춤을 추었던 것과 같이 8자모양의 패턴을 반복하여 그려낸다. 이 벌은 복부를 심하게 흔들면서 회전 사이에 직선으로 움직이며 왼쪽과 오른쪽의 반원을 번갈아 춤춘다. 직선적인 움직임의 각도는 태양의 방향에 비례하여 먹이 근원지의 방향을 지시한다. 춤의 빠르기는 먹이 근원지의 거리를 지시한다. 멀리 있으면 있을수록 흔드는 것은 느려진다. 

 

 

전기신호 역시 메시지 전달이 가능하다

 

어류의 어떤 종은 전기장을 발산시킴으로써 그들 주변의 물 속에서 전기 파동을 발생시킬 수 있는 능력을 진화시켜 왔다. 이러한 전기파동의 연속은 인접한 환경에서 감지 물체에 대해 사용될 수 있으며, 또한 정보교환을 위해서도 사용될 수 있다. 

 증폭기와 확성기로 연결된 전극은 탱크에서 창칼고기에 의해 발생된 신호를 '청취'하는 데 사용될 수 있다. 각 개체의 어류는 각기 다른 주파수에서 파장을 발산하고, 각 어류의 주파수는 군집 내에서 어류의 지위와 관련되어 사용된다. 수컷은 암컷보다 더 낮은 주파수를 사용하며, 가장 우점하고 있는 암컷은 가장 높은 주파수를 사용한다. 새로운 개체가 이 탱크 안으로 들어가면, 다른 개체들은 중복되지 않기 위해서 그들의 주파수를 조정하고 새로운 개체의 신호는 물고기의 지위에 따라 정해진다. 그들의 자연적인 환경(열대다우림의 탁한 물의 경우) 내에서 이러한 물고기들은 다른 물고기들의 정체, 성, 그리고 사회적 위치를 그들의 전기신호를 통해 정보를 교환할 수 있다.

 

 정보교환은 행동의 궁극적인 원인 그리고 결과적으로 어떻게 환경에 의해 이러한 형태로 적응이 되었는가를 조사하는데 매우 유용한 부분으로 연구되어 왔다.