양봉 꿀벌의 미래를 강화하다
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꿀벌의 미래를 강화하다
노스캐롤라이나는 로키 산맥 동쪽에서 가장 다양한 벌 동물군을 보유하고 있으며, 가장 큰 대학인 NC State는 수분매개자 연구 분야에서 전국적인 선두주자입니다. 응용 생태학과 조교수인 Elsa Youngsteadt는
"롤리는 Bee City USA 이고 NC State는 Bee Campus USA 입니다 ."라고 말합니다. "우리는 이 동물 그룹을 특별히 인정하고 돌보는 지역에 위치하고 있습니다." 게다가 노스캐롤라이나의 농업과 농업 사업은 매년 1,000억 달러
이상의 경제적 영향을 창출합니다.꿀벌만 해도 미국에서 매년 150억 달러 상당의 과일, 채소, 견과류를 수분합니다 .벌은 또한 다양한 식물과 동물을 지원하여 생산적인 생태계에 필수적입니다.현재 응용 생태학과의 3개 벌 연구실에서 50개 이상의 활발한 연구 프로젝트가 진행 중입니다 .연구자들은 벌의 건강, 미생물 군집부터 서식하는 풍경까지 연구하고 있으며, 이 모든 것은 이 절실히 필요한 수분매개자를 위해 더 많은 관심과 더 건강한 벌집을 만들어내는 것을 목표로 합니다. 하이브 대학교(University of the Hive) 의 데이비드 타피 교수는 사회성 곤충, 특히 꿀벌에 대한 깊은 관심에서 비롯됩니다. "사회성 곤충이 연구자들에게 제공하는 복잡한 행동 패턴이 제가 가장 관심 있는 부분이며, 유전학 및 유전체학, 화학 생태학, 병원체 역학, 포식 생물학, 진화 생태학과 같은 다른 생물학 분야들이 어떻게 이 매혹적인 시스템에 통합되는지에 대해서도 알고 싶습니다."라고 그는 설명합니다. 꿀벌의 건강 연구는 그 어느 때보다 중요합니다. 평균적으로 양봉가들은 매년 40%의 군체를 잃습니다 . 잃어버린 군체를 반복적으로 재건하는 것은 비용이 많이 들고 농업 산업에 부정적인 영향을 미칩니다. 우리와 마찬가지로 꿀벌도 건강을 개선하기 위해 약물을 복용합니다. 분말 항생제를 군체에 투여하고, 털 손질이나 먹이 섭취와 같은 사회적 행동을 통해 유충에게 전달합니다. 그러나 치료 프로토콜은 개선이 필요합니다. 타피 연구실의 연구원인 브래들리 메츠는 "형광 염료 시스템을 사용하여 표면에서 공급된 항생제가 꿀벌 군체 전체로 전달되는 과정을 조사하고 있습니다."라고 말합니다. 이 연구는 효과적인 투여량과 노출 변화를 평가하는 데 도움이 될 것입니다. 브래들리 메츠는 노스캐롤라이나 주립대 양봉 연구실에서 현미경으로 꿀벌을 관찰하고 있습니다. 데이비드 타피는 학부생 연구진을 위해 벌집 검사를 진행하고 있습니다. 학부생 연구진이 꿀벌 프레임을 검사하고 있습니다.
현재 진행 중인 또 다른 프로젝트는 군집의 유일한 번식 암컷인 여왕벌에 초점을 맞추고 있습니다. 타르피와 그의 동료들은 꿀벌 여왕벌의 독특한 미생물 군집이 여왕벌의 건강, 생산성, 그리고 생식의 질에 어떤 영향을 미치는지 더 잘 이해하기 위해 여왕벌 사육 환경을 조절하고 있습니다. 타르피는 "이것이 여왕벌의 장내 유익한 미생물 군집과 전반적인 군집 건강에 어떻게 영향을 미치는지 확인할 수 있습니다."라고 말합니다.
메츠는 "과학 그 자체만으로도 정말 재미있습니다."라고 말합니다. "저희의 일상 업무는 매우 다양하고 때로는 즉흥적인 기술과 작업으로 이루어져 있으며, 고도의 기술적인 것부터 고도의 신체적인 것까지, 그리고 그 사이의 모든 것을 아우릅니다."
타르피 연구실의 꿀벌 연구는 꿀벌에게 유익한 것 외에도 학부생들에게 현장 연구 경험을 제공합니다. 메츠는 " 노스캐롤라이나 주립 양봉 프로그램은 학생 연구원 없이는 존재할 수 없습니다."라고 말합니다.
도시 지역의 야생 벌 엘사 영스테트
부교수는 도시 생태계에 서식하는 벌을 연구합니다. 도시는 이미 잘 확립되어 있고 계속해서 성장하고 있지만, 도시 생태학 분야는 비교적 새로운 분야입니다. "때로는 우리가 연구하게 되는 완전히 새로운 생태계처럼 느껴집니다."라고 Youngsteadt는 말합니다. "저는 유기체가 이 완전히 새롭고 기묘한 환경에 어떻게 대처하는지, 아니면 대처하지 못하는지 알아내려고 노력합니다." 화창한 날에 경험했을지 모르지만, 도시 환경은 자연 경관보다 더 덥게 느껴질 수 있습니다. 포장도로와 식물 부족이 결합되어 열이 갇혀 벌의 건강에 영향을 미칠 수 있습니다. Youngsteadt 는 " 과거 연구 를 통해 도시 열섬 현상이 롤리의 일부 벌에게 스트레스를 줄 정도로 더울 수 있다는 것을 이미 알고 있습니다."라고 설명합니다. "하지만 온난화의 영향은 지리적으로 다를 것으로 예상됩니다. 도시가 추운 기후에 온기를 더하는지, 아니면 이미 더운 기후에 온기를 더하는지에 따라 다릅니다." Melina Schopler는 식물 군집을 시뮬레이션하기 위해 비행 케이지를 사용하여 연구를 수행합니다. Elsa Youngsteadt는 도시 정원에서 오이 식물에서 벌의 샘플을 채취합니다. 영스테드와 그녀의 연구실은 디트로이트, 톨레도, 롤리, 더럼, 애틀랜타, 아테네, 덴버, 포트 콜린스, 피닉스, 투산의 도시 농장과 공동체 정원에서 벌들을 표본으로 수집했습니다. 그들은 벌들이 먹이를 찾는 동안 체온과 수분 상태를 측정했고, 오이 수분에 미치는 영향도 측정했습니다. 영스테드 박사는 "아직 표본을 처리 중이지만, 더위와 탈수 중 어느 것이 더 큰 문제인지, 그리고 온난화로 인한 벌 군집 변화가 도시 농장의 수분에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 알아내는 것이 우리의 목표입니다."라고 말했습니다. 이러한 정보를 바탕으로 환경보호론자들은 벌들이 가장 큰 위험에 처한 지역을 더욱 정확하게 예측할 수 있습니다.
영스테드 연구팀은 또한 어떤 벌 종이 기온 상승에 가장 취약한지, 그리고 벌의 감소가 식물 군집에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 연구하고 있습니다. 대학원생 멜리나 쇼플러는 다섯 종의 벌의 내열성을 확인한 후, 비행 케이지에 식물-수분매개자 네트워크를 구축하여 어떤 벌이 어떤 식물을 방문하는지 기록했습니다. 그런 다음, 열에 의한 멸종에 취약한 순서대로 벌 종을 하나씩 제거하여 새로운 네트워크를 구축했습니다.
이 연구의 목표는 지구 온난화가 수분매개 네트워크와 식물 군집을 어떻게 변화시킬지 평가하는 것입니다. 내열성 수분매개자가 사라지면 일부 식물은 살아남을까요? 아니면 남아 있는 내열성 벌들이 그 공백을 메울까요? 이 연구는 현재 진행 중이지만, 기온 상승에 따라 벌 네트워크와 식물 군집이 변화할 것으로 예상됩니다.
관련 기사 : 우리와 마찬가지로 벌도 질병을 옮기고 전파합니다. 영어: Rebecca Irwin 교수의 연구실에서 Bianca Jimenez는 일반적으로 땅벌을 감염시키는 Crithidia bombi라는 대변-구강 전염 장내 병원균이 다른 벌 종에서 땅벌 개체군으로 역전파되는 방식을 연구하고 있습니다.Jimenez는 "Crithidia bombi 전염에는 세 단계가 있습니다. 꽃에 감염된 대변이 쌓이고, 꽃에서 병원균이 생존하고, 땅벌이 병원균을 획득합니다."라고 설명합니다. 그녀의 연구는 각 단계가 다양한 벌 종에서 땅벌로 병원균이 역전파될 가능성에 어떻게 영향을 미치는지 평가합니다.Jimenez는 "병원균 역전파 메커니즘을 이해함으로써"라고 말하며, "질병이 어떻게 퍼지는지 더 잘 파악하고, 그 지식을 활용하여 보존 및 생물다양성 노력을 지원할 수 있습니다."라고 덧붙입니다.Bianca Jimenez가 석공벌(Osmia cornifrons)에 Crithidia bombi 기생충(왼쪽)을 접종하고 있습니다. 실험실 기술자가 전동 칫솔(오른쪽)을 사용하여 스패터독 수련(Nuphar advena) 꽃가루를 채취하고 있습니다. Irwin 연구실 소속 대학원생 April Sharp는 꽃가루 섭취가 Crithidia bombi 감염 강도를 줄일 수 있는지 조사하고 있습니다. 이전 연구에서는 해바라기 꽃가루가 Crithidia bombi 감염을 줄이는 것으로 나타났지만, 이 현상의 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았습니다. Sharp는 꽃가루 형태가 호박벌 건강의 핵심 요소인지 확인하기 위해 유사한 모양의 꽃가루를 시험하고 있습니다. 앞으로 나아가기 꿀벌의 미래는 불확실하지만, Youngsteadt는 데이터에서 희망을 찾습니다. "모든 벌이 다 잘 살 수는 없겠지만, 벌은 매우 다양하고 환경 변화에 다르게 반응하기 때문에 어떤 벌들은 분명 살아남을 것입니다." NC State 양봉가 협회 (NCSBA) 의 변함없는 지원 덕분에 NC State의 꿀벌 연구는 앞으로 더욱 발전할 수 있을 것입니다 . 최첨단 양봉 연구 및 확장 센터
NCSBA의 지원으로 운영되는 이 시설은 2026년 레이크 휠러 로드에 개장합니다. 5,000제곱피트 규모의 이 시설은 학생, 연구원, 그리고 Extension 담당자들이 이용할 예정입니다. 스크린이 설치된 현관은 학교 단체와 일반 대중을 위한 양봉 시연을 가까이서 볼 수 있도록 할 것입니다.
"이 건물을 짓기 위한 주 의회 자금 확보에 지원해 주신 NCSBA에 진심으로 감사드립니다."라고 Tarpy는 말했습니다.
또한 NCSBA는 100만 달러의 기부금을 확보하여 양봉 분야의 새로운 기부 교수직을 만들고 NC State 양봉 운영비를 지원했습니다. 이러한 지원을 통해 NC State와 응용 생태학과는 앞으로 여러 세대에 걸쳐 수분매개자 연구 분야의 선두주자가 될 수 있을 것입니다. NC
State 연구원들이 발견한 벌 건강은 실제 세계에 직접적으로 적용됩니다. Jimenez는 "대학이 재배자와 토지 관리자들과 얼마나 긴밀하게 연결되어 있는지 정말 감사합니다."라고 말하며, "이를 통해 우리의 연구가 실험실을 넘어 변화를 만들어낼 수 있습니다."라고 덧붙였습니다.
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