윤창만, 이선화 공저

저자 윤창만

(국립생태원 선임연구원 / changmann@hanmail.net)

   곤충의 생태와 인간의 삶이 어떻게 연결되는지에 관심을 두고 연구와 교육 활동을 이어가고 있다. 곤충 생태를 연구하며, 시민과 함께하는 생태교육과 시민과학 활동에도 힘쓰고 있다. 충북농업기술원 곤충산업연구소 연구원과 국립원예특작과학원 사과연구소 박사후연구원(post-doc)으로 재직하며 산업곤충과 농업생태 분야의 연구를 수행했다. 현재는 국립생태원 멸종위기종복원센터에서 멸종위기 곤충의 증식과 복원 연구를 담당하며, 사라져가는 생물다양성을 회복하기 위한 현장 활동에 참여하고 있다.

저자 이선화

(들꽃나비주식회사 대표 / www.helianthus.re.kr)

   곤충을 매개로 자연과 사람을 연결하는 생태교육 활동을 하고 있다. 곤충을 주제로 한 교육 콘텐츠와 교구를 개발하며, 창의적인 생태교육과 곤충 체험 프로그램을 운영하고 있다. 또한 곤충 다양성 조사와 생태 모니터링 활동에도 참여하며 지역 기반의 환경교육을 실천하고 있으며, 충북지역 숲해설가 전문인력 양성 과정 강사로 활동하고 있다. 농촌교육농장 교사 양성 과정과 늘봄학교 강사 연수를 이수하며 학교와 지역사회를 잇는 생태교육 프로그램 개발에도 힘쓰고 있다.

추천사

서문 - 왜 숫자로 곤충을 설명하는가

일러두기

제1편. 하나 - 곤충의 입과 넘버원 곤충 

 제1장. 곤충의 입은 하나다 - 여러 구조, 하나의 기능

 제2장. 분화된 입의 구조 - 같은 시작, 다른 적응

 제3장. 입의 위치에 따른 구분 - 전구식, 하구식, 후구식 

 제4장. 숫자 1의 형태를 닮은 몸 - 길고 곧고, 대칭적인 구조

 제5장. 생태계의 기본 단위가 되는 곤충 - 하나의 개체가 맡은 하나의 역할

 제6장. 생태계 서비스의 1차 조력자 - 화분 매개로 시작되는 흐름 

 제7장. 꿀벌 - 군집이 하나의 사회적 유기체가 되다

 제8장. 개미 - 생물량이 큰 곤충, 생태계를 떠받치는 집단 

 제9장. 종 다양성 1위 - 가장 앞에 서 있는 곤충 

제2편. 둘 - 더듬이, 비교하며 방향을 고르는 감각 

 제1장. 두 개이기에 가능한 감각 

 제2장. 보이지 않는 길을 따라가는 법 - 곤충은 어떻게 냄새를 맡을까 

 제3장. 흔들리는 순간의 선택 - 곤충은 언제 멈추고, 방향을 바꿀까

 제4장. 같은 더듬이, 다른 삶 - 더듬이 모양이 말해주는 곤충의 생활 방식

 제5장. 관계 속에서 살아남는 전략 - 더듬이가 만든 곤충의 행동 방식

 제6장. 두 개의 더듬이 - 비교와 조율이 만든 행동 방식 

제3편. 셋 - 셋으로 나뉘어, 하나로 사는 곤충의 몸 

 제1장. 셋으로 나뉜 몸 - 곤충은 왜 머리 · 가슴 · 배로 살아갈까

 제2장. 곤충만이 셋인 이유 - 거미, 게, 지네와 무엇이 다른가 

 제3장. 마디에서 분업으로 - 곤충의 몸은 어떻게 진화했을까

 제4장. 읽고, 움직이고, 이어가는 삶 - 곤충 생태 속 3의 리듬

 제5장. 셋으로 이어지는 생태계 - 먹이사슬 속 곤충의 자리

제4편. 넷 - 날개, 하늘을 선택한 설계, 곤충 날개의 기원에서 생태까지

 제1장. 하늘을 선택한 순간 - 곤충의 날개는 왜, 어떻게 생겨났을까 

 제2장. 날개 속에 숨겨진 설계도 - 시맥이 결정하는 비행의 방식 

 제3장. 날개가 바꾼 세계 - 날 수 있다는 것이 곤충에게 준 것 

 제4장. 네 개라는 설계 - 곤충은 왜 한 쌍이 아니라 두 쌍의 날개를 가졌을까

 제5장. 네 장을 하나처럼 - 날개를 연결하는 숨은 장치들 

 제6장. 형태가 곧 삶의 방식이다 - 같은 날개, 다른 이름

 제7장. 평형봉 - 날개를 줄여 정밀함을 얻다 

 제8장. 접힌 선택 - 날개를 가졌지만 날지 않는 곤충들 

 제9장. 네 장의 날개가 만든 세계 - 이동, 회피, 표현, 보호

제5편. 다섯 - 여러 방향으로 보는 존재, 곤충의 눈

 제1장. 다섯 개의 눈 - 겹눈과 홑눈의 구조 

 제2장. 환경에 따른 시각의 분화 - 같은 눈, 다른 쓰임 

 제3장. 아름다움이 아닌 신호 - 곤충이 읽는 빛의 언어

 제4장. 의미를 보는 인간, 변화를 보는 곤충 - 인식 전략의 차이

 제5장. 다섯 방향의 생존 전략 - 곤충은 어떻게 세상을 보는가

제6편. 여섯 - 여섯 개로 살아간다, 곤충 다리가 만드는 세계

 제1장. 여섯 개로 서 있다 - 곤충 다리의 기본 설계 

 제2장. 여섯 개로 구분된다 - 거미도 지네도 곤충이 아닌 이유

 제3장. 마디마다 역할이 있다 - 다리의 구조와 감각

 제4장. 같은 여섯 개, 다른 쓰임 - 다리가 달라지는 이유 

 제5장. 여섯 번에 나누어 걷는다 - 곤충의 보행 방식 

 제6장. 땅과 반응하는 여섯 개의 선택 - 다리가 생태가 될 때 

제7편. 일곱 - 곤충의 성장을 완성하는 탈피의 비밀

 제1장. 한 번에 완성되지 않는 몸 - 외골격과 탈피의 필연성

 제2장. 조금씩 자랄까, 완전히 바뀔까 - 두 가지 성장 전략

 제3장. 최적의 생존 계산법 - 탈피 횟수에 숨겨진 전략

 제4장. 껍질 벗기 7단계 - 탈피의 정교한 과정

 제5장. 호르몬의 지휘 - 변화와 멈춤의 오케스트라 

 제6장. 생애를 완성하는 일곱 번의 전환점 

 제7장. 나누어 살다 - 곤충의 공존 전략 

제8편. 여덟 - 여덟 개의 감각, 곤충이 세계를 읽는 방식

 제1장. 숫자 8 - 곤충 감각의 지도

 제2장. 몸 전체로 느낀다 - 분산 감각의 힘

 제3장. 보지 않고도 간다 - 곤충이 길 찾기

 제4장. 먼저 믿는 감각이 다르다 - 감각의 우선순위

 제5장. 항상 느끼지 않는다 - 감각 민감도의 조절

 제6장. 느끼고, 움직인다 - 감각과 행동의 연결

 제7장. 감각이 밖으로 나갈 때 - 곤충의 정보 소통 

 제8장. 다르게 느끼는 세계 - 곤충 감각이 남기는 질문

제9편. 아홉 - 곤충 행동의 원리와 생태적 의미

 제1장. 곤충의 행동이란 무엇인가 

 제2장. 어떻게 굳어졌을까 - 반복되는 아홉 가지 행동 유형 

 제3장. 타고난 행동과 학습 행동 

 제4장. 곤충은 어떻게 선택하는가 - 행동의 조합과 의사결정 구조

 제5장. 신호와 집단행동 - 지휘자 없는 질서

 제6장. 행동은 환경에 따라 달라진다

 제7장. 행동의 한계와 생태적 의미

제10편. 열 - 곤충의 생존 전략

 제1장. 왜 지구에서 가장 성공한 생물일까 - 성공의 기준을 다시 묻다

 제2장. 열 가지 전략이 겹쳐 살아남았다 - 곤충의 성공을 만든 공통된 전략들

 제3장. 몸이 만든 전략 - 곤충은 왜 작은 몸을 선택했을까

 제4장. 생각을 줄인 전략 - 감각과 행동의 직결

 제5장. 삶을 나눈 전략 - 단계, 번식, 변화 

 제6장. 열 가지가 모여 살아남았다 - 곤충의 성공을 다시 정리하면

제11편. 열하나 - 곤충이 세상을 인식하는 방식

 제1장. 1초에 수백 번 - 시간을 쪼개어 사는 곤충

 제2장. 1% - 실패를 품은 생존 전략 

 제3장. 1mm · 1mg · 10⁻¹²g - 작은 숫자의 세계

 제4장. 200 · 600 - 공기를 젓는 곤충의 날갯짓

 제5장. 360° - 앞뒤 없이 각도로 사는 곤충

 제6장. 10만 · 100만 - 숫자로 존재하는 생명 

 제7장. ∞ - 끝없이 반복되는 유한한 규칙 

제12편. 열둘 - 곤충의 리듬, 달력 없이 계절을 사는 작은 생명들

 제1장. 곤충은 달력을 보지 않는다 - 무엇으로 시간을 읽는가

 제2장. 계절은 네 번의 전환이다 - 곤충의 행동 모드

 제3장. 시간을 늘리는 곤충과 시간을 압축하는 곤충

 제4장. 13 · 17 - 매미가 선택한 소수의 시간

 제5장. 곤충의 리듬은 혼자가 아니다 - 꽃, 새, 인간과 맞물린 시간

 제6장. 기후변화 시대, 흔들리는 곤충의 시간

제13편. 영 - 만약 곤충이 사라지면 

 제1장. 0의 시작 - 없음은 조용하게 시작된다

 제2장. 연결이 끊어진다 - 중간이 사라진 세계

 제3장. 보이지 않던 노동이 멈춘다 - 과정이 사라진 생태계

 제4장. 리듬이 무너진다 - 어긋난 계절

 제5장. 구조는 남고 이유는 사라진다 - 기능을 잃은 형태들 

 제6장. 상실을 인식하지 못한다 - 기준이 사라질 때

에필로그 - 숫자가 멈추는 지점에서

용어정리 

   “형태는 서로 달라도 곤충은 언제나 하나의 입을 통해 먹이를 섭취하고 생존을 유지한다는 공통점을 지닌다. 최근 곤충 형태학과 진화생물학 연구는 이러한 다양성이 “새로운 입이 추가된 결과”가 아니라, “동일한 기본 부속기관 조합이 기능에 맞게 변형되고 재배치된 결과”임을 강조한다. 메뚜기의 씹는입과 나비의 빨대형 입은 겉모습이 전혀 다르지만, 둘 다 큰턱, 작은턱, 윗입술, 아랫입술이라는 동일한 부속기관에서 출발해 서로 다른 방향으로 변형된 결과다. 구조가 달라지면서 곤충의 생활 방식도 함께 달라진 것이다.”

   “곤충의 몸에는 뚜렷한 중심선이 있으며, 다리와 더듬이 같은 부속기관도 이 중심을 기준으로 좌우에 고르게 배치되어 있다. 이러한 대칭 구조는 단순히 모양이 균형 잡혀 보이기 위한 것이 아니라, 양쪽 감각 정보를 균등하게 받아들이고 이동 방향을 안정적으로 유지하기 위한 구조이다. 연구에 따르면 좌우대칭 구조는 곤충이 좌우에서 감각 정보를 균형 있게 받아들이고 방향성을 유지하며 목표물에 정확히 접근하는 데 중요한 역할을 한다. 몸의 중심이 한쪽으로 쏠리지 않기 때문에, 곤충은 중심축을 따라 안정적인 방향성을 유지할 수 있다.” 

   “개미굴 내부와 주변에는 진드기, 딱정벌레, 다른 작은 곤충, 미생물 등 다양한 생물이 함께 살아간다. 일부 진딧물은 개미에게 달콤한 분비물을 제공하고, 개미는 그 대가로 진딧물을 천적으로부터 보호하는 공생관계를 맺는다. 특히 중남미에 사는 잎꾼개미는 나뭇잎을 잘라 굴 안으로 운반한 뒤, 이를 이용해 특정 곰팡이를 배양하고 이를 먹이로 삼는다. 이는 인간보다 약 5,000만 년 앞선 농경 행위로, 잎꾼개미는 지구상에서 농사를 지은 초기 농경 행동의 대표적인 사례로 알려져 있다.”

   “곤충의 행동을 자세히 보면, 많은 종이 주변의 신호를 확인한 뒤 행동을 조정한다는 것을 알 수 있다. 먹이나 이동 경로를 발견해도 곧바로 반응하기보다, 주변 상황의 변화에 따라 접근 속도와 방향을 조절하는 경우가 많다. 더듬이를 통해 얻은 정보는 단순한 자극이 아니라, 현재 상황에 맞는 행동을 선택하는 기준이 된다. 이처럼 주변 자극을 비교하고 행동을 조정하는 방식은, 즉각적인 반응보다 시간이 걸릴 수 있지만 위험을 줄이고 실패 가능성을 낮추기 위한, 일종의 리스크 회피 전략으로 이해할 수 있다.”

   곤충의 날개를 자세히 들여다보면, 얇은 막 위에 복잡한 패턴을 가진 수많은 선들이 얽혀 있는 것을 볼 수 있다. 이 선들을 시맥이라 부른다. 시맥은 날개의 형태를 유지하는 뼈대이면서, 동시에 몸과 날개를 연결하는 핵심 통로다. 그런데 여기에는 의외의 사실이 숨어 있다. 곤충의 날개는 단순한 죽은 막이 아니라는 점이다.” 

- 이 책 본문 中에서

   곤충을 다룬 책은 대개 두 갈래로 나뉜다. 쉽게 읽히는 대신 설명이 얕아지거나, 정보는 많지만 독자가 가까이 가기 어려운 과학책처럼 느껴지기도 한다. 『숫자로 읽는 곤충, 생태계를 이해하는 법』은 그 사이에서 분명한 방향을 잡는다. 이 책은 곤충을 흥미로운 대상이나 신기한 사례로만 다루지 않는다. 숫자라는 질서를 바탕으로 곤충의 몸과 감각, 행동과 생존 방식을 차례로 설명하고, 그 설명을 통해 생태계가 어떻게 움직이는지도 함께 보여준다. 서문에서 저자들은 곤충이 환경 조건의 변화에 빠르게 반응하고, 그 변화가 비율과 확률, 주기와 속도, 규모 같은 수치로 비교적 분명하게 드러난다고 말한다. 이 책은 바로 그 지점에서 출발한다. 

   책의 집필 의도도 분명하다. 저자들은 곤충을 감상하거나 의인화하지 않겠다고 밝힌다. 대신 반복되는 패턴과 규칙을 따라가면서 곤충 생태의 법칙을 설명하고, 그 법칙이 만들어내는 체계와 변화를 숫자로 드러내고자 한다. 여기서 중요한 점은 곤충을 특별한 존재로 내세우지 않는다는 데 있다. 저자들은 곤충이 예외적인 생물이기 때문에 이 책의 중심에 놓인 것이 아니라, 생태계가 작동하는 기본 원리를 가장 또렷하게 보여주는 생물군이기 때문에 이 책의 출발점이 되었다고 설명한다. 그래서 이 책은 곤충에 관한 지식을 쌓는 데서 멈추지 않고, 생태계를 이해하는 기준을 세우는 쪽으로 나아간다.

   이 책의 특징은 구성에서 먼저 드러난다. 숫자 1에서 12까지, 그리고 마지막 0으로 이어지는 방식은 단순한 배열이 아니다. 1부터 6까지는 입, 더듬이, 몸의 삼분 구조, 날개, 눈, 다리처럼 곤충의 기본 구조를 다루고, 7부터 12까지는 탈피와 성장, 감각, 행동, 생존 전략, 시간 인식, 계절 적응으로 넓혀간다. 마지막 숫자 0은 곤충이 사라진 상황을 가정하는 사고 실험으로 이어진다. 이렇게 배열된 구성 덕분에 독자는 곤충의 정보를 부분적으로 받아들이지 않고, 구조에서 기능으로, 기능에서 생태로, 생태에서 전체 시스템으로 이어지는 흐름 속에서 이해하게 된다. 숫자는 이 책에서 장식이 아니라 설명의 틀이다.

   본문의 전개 방식도 책의 성격과 잘 맞는다. 예를 들어 입을 설명할 때에는 기관의 이름을 나열하는 데서 끝나지 않고, 여러 구조가 어떻게 하나의 기능으로 모이는지를 보여준다. 더듬이를 다룰 때에는 단순한 감각기관이 아니라 비교와 조율의 구조로 설명하고, 머리 · 가슴 · 배의 삼분 구조를 말할 때에는 그것이 곤충의 생존 방식과 어떻게 이어지는지를 따라간다. 날개 역시 비행의 원리만 설명하지 않고, 이동과 회피, 표현과 보호처럼 여러 기능이 한 구조 안에 함께 들어 있다는 점을 짚는다. 이런 방식은 곤충의 형태를 단순한 외형 정보로 두지 않고, 그 구조가 실제 삶에서 어떤 역할을 하는지까지 자연스럽게 연결해 준다. 

   책이 작은 구조에서 시작해 생태계 전체로 시야를 넓혀간다는 점도 중요하다. 하나의 입과 더듬이, 날개와 다리에서 출발한 설명은 곧 화분 매개, 먹이사슬, 분해, 계절의 리듬, 그리고 생태계 전체의 균형으로 이어진다. 저자들은 곤충을 통해 개별 생물의 특징만 설명하지 않는다. 곤충을 따라가다 보면 조건과 관계가 얽혀 돌아가는 시스템의 모습이 보이기 시작한다고 서문에서 밝히는데, 실제로 책의 흐름도 그 방향을 따라간다. 마지막에 숫자 0을 두고 곤충이 사라진 세계를 상정한 것도 같은 이유다. 앞에서 설명한 과정들이 멈추었을 때 생태계가 어떤 상태가 되는지를 확인하게 하려는 의도다. 이 부분은 경고를 앞세우기보다 이해를 점검하는 방식으로 쓰여 있다는 점에서 이 책 전체의 태도와 잘 이어진다.

   수업 활용면에서도 이 책은 쓰임새가 분명하다. 일러두기에서 밝히듯, 이 책은 각 장마다 그림을 싣고, 주요 용어를 정리하며, 수업 활용 팁을 함께 담고 있다. 본문에는 참고한 문헌 정보를 제시하고, 각 편의 말미에 참고문헌을 정리해 두어 교사가 수업 준비를 할 때 바로 활용할 수 있도록 했다. 용어정리는 학생들이 낯설어할 수 있는 개념을 정리해 주는 역할을 하고, 수업 활용 팁은 곤충의 구조와 행동을 교실 언어로 다시 풀어주는 기능을 한다. 그래서 이 책은 읽는 데서 끝나는 책이 아니라, 설명하고 질문하고 확장하는 수업으로 이어지기 쉬운 책이다. 환경교사를 위한 곤충 교육 가이드북이라는 성격이 여기에서 분명해진다.

   특히 곤충을 통해 생태를 구조적으로 이해하고 싶은 일반 독자에게도 유용하다. 곤충을 보는 데 필요한 기본 개념을 차근차근 설명하고, 숫자라는 공통된 틀 안에서 내용을 정리해 나가기 때문에, 처음부터 끝까지 읽어나가며 전체 흐름을 붙잡기 좋다. 곤충을 다루지만 실제로는 생태계 이해를 목표로 하고 있고, 보호의 당위만 강조하기보다 판단에 필요한 기준을 제안한다는 점에서도 이 책의 방향은 분명하다. 저자들이 말하듯, 곤충을 이해하는 일은 우리가 생태계를 이해하는 방식 자체를 점검하는 일이다.