벌 집단(colony)의 사회적 네트워크가 장내 미생물로부터 커다란 영향을 받고 있다는 것을 밝힌 논문이 Nature Ecology & Evolution에 게재되었다. 다양한 장내세균(腸内細菌)의 존재는 꿀벌의 사회적 상호 작용 비율을 높이고 감각인지(感覚認知)에 관여하는 뇌내 대사물(脳内代謝物_의 증가와 관련이 있다.

장내 미생물, 즉 마이크로바이옴(microbiome)은 공격이나 같은 집(同巣)의 동료의 인식 등 개개 동물의 행동의 여러 측면을 좌우하며 뇌에 호르몬 신호(hormone signal 전달에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 그러나 이러한 작용이 대집단(大集団) 내의 사회적 상호작용을 어떻게 좌우하는지는 별로 알려져 있지 않았다.

Joanito Liberti들은 이번에 자동 비디오추적 장치(video tracking)를 이용하여 실험실에서 사육된 꿀벌(Apis mellifera carnica)의 사회적 상호작용을 정량화(定量化)하였다.

벌은 실험적으로 마이크로바이옴(microbiome)을 제거한 집단(colony) 또는 도너(donor)의 벌에서 유래된 다양한 천연 마이크로바이옴(microbiome)을 정착(定着)시킨 집단(colony)에서 사양되었다.

다양한 마이크로바이옴(microbiome)을 가진 벌은 집단(colony)에서 다른 벌과 머리를 맞대는 (頭対頭) 상호 작용을 유의(有意)하게 많이 하는 것으로 밝혀졌다.

반면에, 마이크로바이옴(microbiome)이 없는 벌 집단(colony)에서는 그러한 상호 작용의 우발성(偶発性)이 높았고 사회 구조는 거의 인정되지 않았다.

뇌와 체조직의 화학분석과 유전자분석 결과, 천연의 다양한 장내 마이크로바이옴(microbiome)을 가진 벌이 마이크로바이옴(microbiome)이 없는 벌보다 대사물과 필수 아미노산의 양이 더 많은 것으로 나타났다.

그 대사체 중 일부는 뇌 기능 및 에너지 이론에서 역할을 하는 것으로 알려져 있으며, 특히 두 가지 세린(serine)과 오르니틴(ornithine)은 벌끼리 머리를 맞대는(頭対頭) 상호 작용에 대한 중요한 예측 인자가 된다.

저자들은 이러한 발견이 꿀벌의 복잡한 사회생활을 결정하는 데 있어 장내 마이크로바이옴(microbiome)이 담당하는 중요한 역할을 강조한다고 결론지었다.