기본 콘텐츠로 건너뛰기

기후 변화가 꽃가루 매개 곤충을 바꾼다



 (Volucella bombylans. Credit: gailhampshire from Cradley, Malvern, U.K./Wikimedia Commons, CC BY)

기후 변화와 인간이 개발에 의한 변화는 생태계에 매우 큰 변화를 일으키고 있습니다. 예를 들어 기온이 올라가면 식물의 식생이 바뀌고 여기에 적응해 살았던 곤충이나 다른 생물들도 바뀔 수밖에 없습니다. 인간이 토지를 개간해 농경지로 사용하거나 아예 도시를 건설하면 더 큰 변화가 찾아오는 것은 말할 필요도 없습니다. 하지만 과학적 기록이 대부분 최근에 만들어진 것이라 장기적인 변화를 알아내기는 쉽지 않습니다.

독일 정부 연구 기관인 홀름홀츠 협회 (Helmholtz Association of German Research Centres)의 티파니 나이트 교수 (Prof. Tiffany Knight)가 이끄는 연구팀은 120년 사이의 꽃가루 매개 곤충의 변화를 확인할 수 있는 중요한 데이터를 발견했습니다.

핀란드에 있는 키틸랴 (Kittilä) 지역에서 (북극권에서 120km 정도 떨어진 북쪽 지방) 1895년에서 1900년 사이 산림학자인 프랜스 실렌 (Frans Silén)이 매우 자세한 꽃가루 매개 곤충에 대한 정보를 남겨 두었던 것입니다. 연구팀은 2018-2019년 사이 이 지역에서 다시 조사를 벌여 꽃가루 매개 곤충의 변화를 연구했습니다.

그 결과 당시 있었던 식물 가운데 상당수는 아직도 있었습니다. 일부 지역에 사람이 들어오긴 했지만, 추운 북쪽 지방이라 기후 변화에도 상대적으로 변화는 적었던 셈입니다. 하지만 연구팀은 꽃가루 매개 곤충 가운데 불과 7%만이 같은 식물에 꽃가루를 옮기고 있다는 놀라운 사실을 확인했습니다.

120년전 흔했던 꽃가루 매개 곤충은 꿀벌이 아니라 꿀벌과 비슷하게 생긴 꽃등애 (bumblebee hoverfly (Volucella bombylans))였습니다. 이들은 꿀벌과 비슷하게 생긴 외형으로 천적을 피하는 곤충으로 꿀벌처럼 꿀을 먹고 꽃가루를 옮겨줍니다. 그리고 나방 역시 중요한 꽃가루 매개 곤충이었습니다.

하지만 현재는 쓰리콥스 (Thricops) 속의 파리가 가장 중요한 꽃가루 매개 곤충으로 바뀌었습니다. 120년 전에는 이 지역에 있는 식물에 특화된 곤충이었다면 파리는 다양한 곤충의 꽃가루를 매개할 수 있는 곤충입니다. 기후 변화로 식생이 크게 바뀌고 인간에 의해 환경이 바뀌면 여러 식물에 옮겨가는 곤충이 유리해지기 때문입니다. 하지만 다양한 식물의 꽃가루를 옮기다보니 식물 입장에서는 효율이 크게 떨어지는 문제가 있습니다. 이는 생태계 전반에 불리하게 작용할 것입니다.

이런 미세한 변화들이 누적되면 수많은 생명체들이 사라지거나 사리질 위험에 처할 것입니다. 과학자들은 서로 깊게 의존하고 있는 생물들에 대한 연구를 통해 이들을 효과적으로 보호할 수 있는 방법을 찾기 위해 노력할 것입니다.

참고

https://phys.org/news/2023-01-moths-flies-complex-relationships-pollinators.html

Leana Zoller et al, Plant–pollinator network change across a century in the subarctic, Nature Ecology & Evolution (2023). DOI: 10.1038/s41559-022-01928-3

댓글

이 블로그의 인기 게시물

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

이빨이 다시 진화한 개구리

  ( CT scans of Gastrotheca guentheri skulls revealed what appeared to be identical rows of teeth on both the upper and lower jaws, which researchers later confirmed through dissection. Credit: Florida Museum/Daniel Paluh )  개구리는 2억년 전 진화 과정에서 이빨을 잃어버리고 큰 턱과 혀를 이용해 곤충 같은 작은 먹이를 잡아 먹는 방향으로 진화했습니다. 파충류나 포유류 같은 다른 사지류와의 경쟁에서 밀려 양서류가 쇠퇴하고 멸종하던 시기에도 개구리는 여전히 생존할 수 있었던 비결입니다.   이빨이 없는 덕분에 큰 혀를 발사하기 편해졌을지는 모르지만, 이빨이 없으면 종종 불편할 때가 있습니다. 씹는 대신 삼키기 때문에 음식을 씹을 수 없다는 점은 문제되지 않지만, 필사적으로 달아나려는 먹이를 잡기 힘들기 때문입니다. 이런 이유 때문에 일부 개구리는 이빨 같이 보이는 엄니 (fang)을 지니고 있으나 이는 사라진 이빨이 다시 난 것이 아니라 다른 부분이 진화한 것입니다.   이는 돌로의 법칙 ( Dollo's Law )으로 알려져 있습니다. 진화 과정에서 퇴화한 부분이 다시 생겨나지 않으며 대신 필요하면 다른 부분이 진화해 그 역할을 대신한다는 것입니다. 예를 들어 아가미가 사라진 사지 동물은 다시 물에 들어온다고 해도 아가미가 다시 생기진 않습니다. 대신 고래처럼 폐가 커져서 그 기능을 대신하게 됩니다.   하지만 모든 법칙엔 예외가 있기 마련입니다. 남미에서 발견된 멸종 위기 개구리 중 하나인 구엔터 유대류 개구리 ( Gastrotheca guentheri, Guenther's marsupial frog, dentate marsupial frog)는 완전한 형태의 이빨을 지니고 있습니다. 참고로 유대류 개구리라는 명칭은...