미국의 양봉업자들과 양봉 연구가들은 새로운 계통의 강력한 농약이 호박벌을 죽이고 있는 것 같다는 증거가 점점 늘어나고 있다고 보고하고 있다. 피츠버그대학교 (Univ. Pittsburgh)에서의 한 연구는 또 다른 잠재 원인을 가리키고 있는데 바로 알루미늄과 니켈로 인한 금속 오염이 그것이다.
학술지 `환경오염 (Environmental Pollution)`에 출판된 그 피츠버그대학교의 연구는 호박벌이 자동차, 산업 기계류, 농업장비에서 나오는 배기가스로 오염된 토양에서 자라는 꽃에서 발견되는 알루미늄과 니켈 같은 금속을 독성을 일으킬 정도로 섭취하게 될 위험이 있다는 것을 발견했다. 이 연구는 호박벌이 니켈 같은 어떤 금속들을 맛볼 수 있는 능력 (나중에는 무시한다)을 가지고 있지만 오염된 꽃을 찾은 이후에만 그렇게 할 수 있다는 것을 알아냈다. 그러므로 호박벌은 금속의 존재를 알기도 전에 독소에 노출되는 것이다.
많은 금속들이 살아있는 생물들에게는 소량은 필요하지만 중간 이상 높은 농도로 존재할 때에는 식물과 동물 모두에게 독성을 일으킬 수 있다고 이 연구의 주연구자이자 피츠버그대학교 ‘케네쓰 피 디트리히 문리과학대학 (Kenneth P. Dietrich School of Arts and Sciences)’의 생물학과 교수이자 연구 부의장인 티아-린 아쉬만 (Tia-Lynn Ashman)은 말했다. 치사율을 높이는 이외에도 이 금속들은 곤충의 맛 인지능력, 민첩성, 작업 기억을 간섭할 수 있는데 이 모두는 바쁘게 일하는 호박벌에게는 필요한 속성들이라고 그는 말했다.
아쉬만과 이 연구의 공저자이자 아쉬만의 실험실에서 박사과정 학생으로 있는 조지 메인들(George Meindl)은 여름에 피는 북미산 꽃 ‘Impatiens capensis’를 사용해서 호박벌의 행동을 연구했다. 이 식물의 꽃은 크고 매일 당분이 풍부한 화밀을 많이 생산하여 호박벌이 앉아서 먹기에 이상적인 장소이다. 그 꽃들을 2주간의 연구 기간 동안 매일 아침 야외에서 모았다. 모두 나이, 색깔, 크기가 비슷하였다.
이 꽃의 화밀에 있는 니켈과 알루미늄이 호박벌의 행동에 영향을 주었는지 여부를 알아보기 위해서 아쉬만과 메인들은 오염되지 않은 두 그룹의 꽃들, 니켈에 오염된 한 그룹의 꽃들, 알루미늄에 오염된 또 다른 그룹의 꽃들을 사용했다. 호박벌이 꽃을 찾을 때 전체 방문을 기록했고 꽃마다 먹는데 보낸 시간도 기록했다. 기록 가운데에는 그 벌이 오염된 꽃에서 오염되지 않은 꽃으로 이동했는지, 막 따온 같은 그룹의 꽃으로 움직였는지, 또는 다른 개체 꽃으로 가지 않고 떠났는지 여부를 기록했다. 각 관찰 후에는 전체 꽃을 새 꽃으로 교체해서 정확한 결과를 얻도록 노력했다.
관찰 결과 호박벌들은 금속에 오염된 꽃을 계속해서 찾는다는 것을 알게 되었다. 아쉬만은 이로 볼 때 호박벌이 금속을 검출할 수 없다는 것을 가리킨다고 말했다. 그러나 호박벌이 꽃에 도착해서 일단 화밀을 맛보면 어떤 금속에 대해서는 감별할 수 있다고 아쉬만은 말했다.
이 연구에서 니켈 경우에는 호박벌이 맛을 보고, 감별하여 꽃을 떠날 수 있었다. 하지만 알루미늄을 처리한 꽃에서는 그렇지 않았다. 오염된 꽃에서 보낸 시간과 오염되지 않은 꽃에서 보낸 시간이 거의 같았기 때문이다.
메인들은 왜 호박벌이 알루미늄을 감지하지 않았는지 분명하지 않다고 말했다. 그러나 그는 과거 연구로 볼 때 꽃이 필 때 발견되는 알루미늄의 농도가 니켈의 농도보다는 더 높은 경향이 있다고 말했다. 이는 호박벌이 알루미늄에 대한 내성이나 면역이 더 강할 수 있다는 것을 시사한다.
이 연구 결과는 토양을 제독화하기 위해 사용하는 식물환경복원법 (phytoremediation)과 같은 환경친화적인 노력에 대해서 몇 가지 생각할 점을 던져주고 있다. 이 방법은 금속을 축적하는 식물을 오염된 토양에 길러서 그런 오염물을 제거하는 유망한 방법이다. 아쉬만은 이런 시도는 조심해야 할 것이라고 말한다. 이 연구에서 관찰된 벌들이 금속이 많은 꽃들 위에서 먹었기 때문이다. 그녀는 생태적으로 안전하고 꽃가루를 매개하는 그 지역의 동물들에게 위협이 되지 않을 식물을 찾아내기 위해서는 연구가 더 필요하다고 말한다.
“화밀에 존재하는 알루미늄과 니켈이 호박벌의 먹이 습성에 미치는 영향”이라는 제목의 이 연구 논문은 “환경오염 (Environmental Pollution)” 3월 6일자 온라인 판에 실렸다. 메인들은 연구비를 펜실베이니아 주(州) 렉토르 (Rector)에 있는 ‘카네기 자연사박물관 (arnegie Museum of Natural History)’의 파우더밀 자연보호구역 (Powdermill Nature Reserve), 피츠버그 주(州)에 있는 ‘핍스 식물보호원 (Phipps Botanical Garden and Conservatory)’의 ‘행동하는 식물협회 (Botany-In-Action Fellowship)’, ‘이베이 멕마누스 박사준비생을 위한 협회 (Ivey McManus Predoctoral Fellowship)’에서 지원 받았고, 아쉬만은 국립과학재단의 연구비를 지원받았다. 호박벌은 2012년 8월과 9월 기간 중 펜실베이니아 서부에 있는 자연보호구역에서 관찰되었다.
관련논문
George A. Meindl, Tia-Lynn Ashman. The effects of aluminum and nickel in nectar on the foraging behavior of bumblebees. Environmental Pollution, 2013; 177: 78 DOI: 10.1016/j.envpol.2013.02.017
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그 꽃의 화밀에 있는 니켈과 알루미늄이 호박벌의 행동에 영향을 주었는지 여부를 알아보기 위해서 연구자들은 오염되지 않은 두 그룹의 꽃들, 니켈에 오염된 한 그룹의 꽃들, 알루미늄에 오염된 또 다른 그룹의 꽃들을 사용했다.
출처: KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
원문:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/04/130402152432.htm 제공:kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2013.04.30 16:55
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