폭탄벌레가 무엇이며 얼마나 폭발력이 센가요
곤충중에서 폭탄벌레라는게 있다고 하는데요 그렇다면 곤충중에서 폭탄벌레가 무엇인지 그리고 왜 폭발을 하고 얼마나 폭발력이 센건가요
안녕하세요.
폭탄벌레(bombardier beetle)는 이름처럼 ‘작은 화학폭탄’을 터뜨리는 곤충인데요, 과장 없이 말하면, 곤충계에서 가장 정교한 ‘내장형 화학 반응기’를 가진 곤충이라고 볼 수 있습니다. 폭탄벌레의 배 속에는 두 개의 화학물질 저장소가 있는데요, 첫번째는 하이드로퀴논(hydroquinone)과 하이드로퍼옥사이드 유도체이며, 두번째는 과산화수소(H₂O₂) 용액입니다. 위험을 느끼면 두 용액이 반응실(reaction chamber)로 이동하게 되며, 카탈라아제와 퍼옥시다아제 효소가 반응을 촉진합니다. 결과적으로 급격한 산화반응이 나타나고 온도가 약 100°C까지 상승하며, 고압의 가스(산소, 수증기) 생성을 통해 ‘팍!’ 소리와 함께 액체가 분사됩니다. 분사는 초당 수십 번의 펄스 형태로 이뤄져서 표적이 피해갈 수 없습니다. 이러한 방식은 소리, 고온, 화학 자극을 동시에 사용하여 시각·청각·후각·촉각을 모두 자극하는 4중 방어이며 진화적으로, 천적이 곤충 크기보다 훨씬 크기 때문에 물리적 힘보다는 화학적 ‘쇼크’ 전략이 유리하게 작용하였기 때문입니다.
폭탄벌레는 위협을 느끼면 항문에서 고온의 독성 화학물질을 분사하는 딱정벌레과의 곤충입니다. 이 벌레는 하이드로퀴논과 과산화수소라는 두 가지 화학물질을 몸속에 따로 보관하고 있다가, 위험에 처했을 때 이들을 섞어 격렬한 화학 반응을 일으킵니다. 이 반응으로 인해 섭씨 100도 이상의 뜨거운 액체가 폭발음과 함께 분사되며, 이 폭발력은 포식자를 놀라게 하거나 화상을 입힐 수 있을 정도입니다.
폭탄벌레라 하시면 아마도 '폭탄먼지벌레'를 말씀하시는 듯 한데, 이는 딱정벌레과에 속하는 곤충입니다.
이 벌레는 자신을 보호하기 위해 꽁무니에서 폭발하는 듯한 소리와 함께 뜨거운 독가스를 뿜어내는 독특한 방어 기술을 가지고 있어 말씀하신대로 '폭탄벌레'라 불리기도 합니다.
폭탄벌레가 폭발하는 것처럼 보이는 것은 두 가지 화학물질이 혼합되며 급격한 반응이 발생하기 때문입니다.
그리고 폭탄벌레의 배에는 두 개의 저장소가 있어 이 두 물질이 평소에는 반응하지 안도록 합니다. 한 곳에는 과산화수소와 하이드로퀴논이, 다른 곳에는 카탈라아제와 페록시다아제라는 두 가지 효소가 저장되어 있죠.
위협을 느끼면 폭탄벌레는 이 두 가지 물질을 섞는 작은 반응실로 보냅니다.
반응실에서 이 두 물질이 섞이면 급격한 화학 반응이 일어나면서 폭발음과 함께 100도 이상의 고온의 독성 물질인 벤조퀴논과 수증기를 뿜어냅니다. 이 과정은 1초에 수백 번에서 최대 1,000번까지 연속적으로 일어날 수 있죠.
사실 폭탄벌레가 만들어내는 폭발은 사람에게는 치명적인 수준은 아니지만, 작은 곤충 입장에서 본다면 매우 강력하고도 치명적인 수준입니다.
앞서 말씀드렸지만 온도는 100도에 달하고 독성이 있는 가스를 포함하고 있죠. 일부 연구에 따르면, 폭탄벌레는 두꺼비에게 잡아먹힌 후 뱃속에서 폭발을 일으켜 두꺼비가 자신을 토해내도록 유도하기도 하며, 실제로 두꺼비 뱃속에서 최대 88분을 버틴 후 탈출에 성공하기도 했습니다.
결론적으로, 폭탄벌레의 폭발은 포식자를 죽일 정도로 치명적이라 할 수는 없지만, 포식자의 공격으로부터 자신을 지키는 데는 매우 효과적인 방어 수단이라 할 수는 있습니다.