토종 푸른 야생 인디고(Baptisia australis)에 흔한 동부 땅벌. 꽃가루가 몸에 달라붙으면 꿀벌은 다리 안쪽에 있는 빗 모양의 털을 이용해 꽃가루 먹이를 다리 바깥쪽에 있는 바구니 모양의 구조물인 코비쿨라에 털어 넣습니다. 여기에서 진한 주황색 덩어리로 보이는 전체 바구니에는 꽃가루 알갱이가 최대 1 백만 개까지 들어 있을 수 있으며, 이 알갱이는 둥지로 다시 옮겨집니다.
By Carol A. Heiser/DWR
Carol A. Heiser의 사진
더운 여름날에는 과즙이 풍부한 복숭아나 수박 한 조각, 블루베리, 체리, 키위, 망고 등 다채로운 과일을 섞어 그릇에 담아 상큼하게 즐길 수 있습니다. 우리는 식탁에 풍성한 먹거리를 제공하는 자연의 역할에 대해 거의 생각하지 않을 것입니다. 하지만 이러한 과일과 채소를 생산하는 식물과 우리가 먹는 다른 많은 과일과 채소를 수분하는 데 필요한 곤충 종의 다양성과 풍부함은 정말 놀랍습니다. 샌드위치에 토마토를, 차에 꿀을, 피크닉에서 사과 파이를, 치즈 케이크에 딸기를 넣는다면 꿀벌에게 감사하세요!
수분: 궁극의 생태 서비스
수분은 꽃의 수꽃에서 암꽃으로 꽃가루를 운반하여 수정이 이루어져 씨앗이나 열매를 맺게 하는 과정입니다. 꿀벌, 특히 토종 야생 꿀벌은 가장 중요한 곤충 수분 매개자이며 딱정벌레, 파리, 나방, 나비, 새, 박쥐 및 기타 포유류가 그 뒤를 잇습니다. 침엽수, 돼지풀, 옥수수 및 곡물 작물과 같은 풀과 같이 바람으로 수분을 하는 식물도 있지만, 동물 수분은 우리가 의존하는 가장 중요한 글로벌 식량 작물 128 중 87 을 포함하여 꽃 피는 식물 번식의 최대 90 %를 담당합니다.
하지만 우리에게 필요한 식량을 생산하기 위해 수분 매개체에 의존하는 것은 인간만이 아닙니다. 자연 생태계의 건강과 연속성 또한 수분 서비스에 크게 의존합니다. 화분매개곤충은 인간을 포함한 모든 생명체의 생존을 유지하는 수많은 먹이 그물의 기초를 형성하는 전 세계 육상 식물의 대다수를 지탱하기 때문에 생태계의 핵심 종입니다.
꽃파리 또는 시르피드 파리라고도 하는 호버파리는 벌을 쏘지 않는 모방 벌입니다. 성충은 이 성충처럼 꽃가루와 꿀을 먹습니다. 존스워트 꽃(하이퍼리쿰과)은 유충이 진딧물과 다른 작은 곤충의 훌륭한 포식자인 반면, 그 애벌레는 진딧물과 다른 작은 곤충의 훌륭한 포식자입니다.
꽃과 곤충 전문
식물 커뮤니티는 동물 커뮤니티와 함께 진화해 왔습니다. 자연 선택의 과정에서 식물은 고도로 전문화된 꽃 구조 또는 특성을 개발하여 해당 전문성을 가진 수분 매개자만이 꽃의 수컷 생식 부분인 꽃밥에서 같은 꽃이나 다른 꽃의 암컷 부분인 수술로 꽃가루를 실제로 옮길 수 있도록 했습니다. 교차 수분이라고 하는 서로 다른 꽃 사이에서 꽃가루가 옮겨지면 식물 개체군 전체에 걸쳐 유전적 다양성이 증가합니다. 다양성이 높을수록 식물 개체군이 환경 변화에 적응하고 생존할 수 있는 가능성이 높아집니다.
식물은 꽃의 모양, 크기, 색깔 또는 냄새, 꿀이나 꽃가루의 양, 꽃이 피는 시기 등 다양한 이유로 수분 매개자를 끌어들이는 다양한 개화 특성을 보입니다.
만개한 옻나무는 벌, 말벌, 딱정벌레의 자석 역할을 합니다.
에일란투스 거미줄 나방이라고 불리는 토착 나방이 컬버의 뿌리 꽃(베로니카스트럼 버지니쿰)을 방문하면 개미 한 마리가 따라붙습니다. 이 나방의 애벌레는 침입성 외래종인 어린 아일란투스 나무의 잎을 먹습니다.
꿀벌은 꿀과 꽃가루만 먹으며, 일부 꿀벌은 번식을 위해 특정 종류의 꽃가루가 필요한 숙주 식물을 전문으로 하는 벌도 있습니다. 대서양 중부 지역의 토종 꿀벌 중 거의 30 퍼센트가 꽃가루 전문가이며, 미국 동부에 서식하는 꿀벌 중 70 퍼센트( 700 )가 전문가입니다.
그러나 많은 곤충이 꽃을 찾아 단백질을 얻기 위해 꽃가루를 찾거나 설탕을 얻기 위해 꿀을 구하러 꽃을 방문하지만, 모든 곤충이 수분을 담당하는 것은 아닙니다.
진정한 수분 매개자
오히려 생리적 적응이든 행동적 적응이든 특정 꽃의 특성에 독특하게 적응한 곤충이 진정한 수분 매개자가 될 가능성이 높습니다. 예를 들어, 일부 식물 종의 끈적끈적한 꽃가루는 납작한 원반 모양의 꽃에 붙어 있을 수 있는데, 꽃밥의 착지대가 얕아 곤충이 걸어 다니면서 꽃밥의 꽃가루가 벌의 복부나 다리 털에 달라붙을 가능성이 더 높습니다.
반면, 다른 식물 종은 꽃밥 끝에 작은 구멍만 있는 관 모양의 꽃밥을 가지고 있거나 꽃가루가 빠져나갈 수 있도록 관의 측면을 따라 일련의 작고 좁은 틈이 있어 꽃가루 알갱이가 단단히 밀집되어 작은 곤충이 접근하기 어렵게 하는 특성이 있습니다. 이는 필요한 목적지에 도착하지 못하는 과도한 꽃가루를 생산하면서 손실될 수 있는 에너지의 양을 최소화할 수 있는 진화론적 이점이 있습니다.
이러한 꽃에는 '버즈 수분'이 필요한데, 꿀벌을 비롯한 여러 토종 꿀벌 종은 이 작업에 매우 효율적입니다. 벌은 꽃 안팎을 탐색할 때 비행 근육을 빠르게 움직여 날개와 몸을 특정 주파수로 진동시키고 꽃밥의 구멍이나 틈새를 통해 꽃가루를 효과적으로 제거하여 방출합니다. 그러면 가루 꽃가루가 벌 위로 날아가 벌의 털에 달라붙습니다. 토종 꿀벌(토종 꿀벌이 아닌 꿀벌은 토마토 꽃을 방문하지 않음)에 의해 화분 수분이 이루어지면 토마토 생산량이 크게 향상됩니다.
메리 볼드윈 대학교의 생태학자인 메리 제인 엡스 박사는 버지니아 남서부 고지대에 자생하는 관목인 화염 진달래(R. 칼렌듈라세움)와 같은 토종 진달래(로도덴론과)에서 흥미로운 수분 현상을 또 한 번 관찰했습니다. 이 식물의 밝은 주황색 또는 노란색 꽃은 꽃밥이 꽃의 끝을 넘어 너무 멀리 뻗어 있어 벌이 꽃가루를 깔때기 안으로 들여다볼 때 몸에 묻은 꽃가루를 집어 들기에는 너무 멀리 떨어져 있습니다. 엡스 박사가 나비의 날개가 그 원인이라는 사실을 발견하기 전까지는 토종 진달래가 어떻게 수분을 하는지는 미스터리였습니다.
나비가 꽃에 꿀을 빨면 날개를 퍼덕이며 꽃밥을 두드리고 꽃가루 사슬을 날갯짓으로 날갯짓에 달라붙는 꽃가루를 방출합니다. 그런 다음 꽃가루는 더 많은 날개 짓으로 꽃의 암컷 부분으로 옮겨집니다. 호랑나비는 다른 나비 종보다 더 빠른 속도로 날개를 퍼덕이기 때문에 꽃가루를 옮기는 데 가장 효과적인 것으로 보입니다.
동부 호랑이 제비꼬리는 토종 진달래(진달래꽃)의 관 모양의 입 부분인 코로 꿀을 탐색합니다(Rhododendron periclymenoides). 꽃의 긴 수술은 각 필라멘트 끝의 꽃밥에 꽃가루를 담아두는데, 이는 나비의 날개가 꽃가루에 닿을 확률을 높이기 위한 적응입니다.
트럼펫 인동 덩굴의 깊은 관 모양의 꽃은 식물의 필요한 부분에 접근하기 위해 스핑크스 나방의 긴 혀가 필요합니다.
반면 딱정벌레는 크고 단일한 그릇 모양의 목련 꽃의 달콤한 향기나 금낭화의 작은 꽃송이, 꽃게 사과, 스파이스부시, 스위트슈브의 매운 향기 등 주로 꽃의 향기에 끌립니다.
수분 매개자에 대한 위협
안타깝게도 지난 수십 년 동안 수분 매개자에 대한 많은 조사 연구에서 많은 토종 꿀벌 개체수와 제왕벌과 같은 일부 나비 개체수가 꾸준히 감소하고 있는 것으로 나타났습니다. 전반적인 식물 다양성을 감소시키는 토지 이용 관행과 경관 관리로 인해 서식지가 훼손되거나 이동함에 따라, 다양한 꿀벌 종의 범위가 점차 축소되거나 그에 따라 이동하고 있습니다. 수분 매개자(실제로 대부분의 야생동물)에 대한 환경적 압력에는 자연 지역의 감소와 다양한 꽃 자원 및 둥지 지역의 고갈, 광범위한 살충제 사용, 기온 변화와 이와 관련된 기생충, 질병 및 외래 침입종의 증가에 기여하는 기후 요인 등이 있습니다. 이러한 요소는 서로 연관되어 있으며 대부분 사람이 주도합니다.
일부 꿀벌 종은 여전히 안정적인 개체수를 유지하고 있으며, 극소수의 꿀벌 종은 실제로 그 범위를 넓히고 개체 수가 증가하고 있지만, 몇몇 꿀벌 종에서 감소세가 가장 극적으로 나타나고 있습니다. 미국호박벌(Bombus pennsylvanicus)과 녹슨반점호박벌(B. affinis)은 예전에는 꽤 흔하게 볼 수 있었던 두 종에 불과합니다. 녹투성이 땅벌은 지난 몇 년 동안 87 % 감소했으며, 현재 연방 멸종 위기종 목록에 등재되어 있습니다( 20 ).
작은 변화가 큰 차이를 만들 수 있습니다.
주거지나 회사 조경에 심는 수분 매개 식물은 고도로 도시화되거나 황폐화된 조경에 서식지의 오아시스가 될 수 있으며, 이러한 환경에 더 많은 양질의 정원을 추가할수록 더 좋습니다. 현재 연구에 따르면 꿀벌은 꽃 자원과 둥지 장소에 대한 필요를 충족시키기에 충분한 서식지의 총량이 충분하다면 어느 정도의 서식지 분열을 견딜 수 있는 것으로 나타났습니다. 서식지 패치의 수가 증가하면 꿀벌의 풍부함과 다양성이 그에 따라 증가하며, 동질적이거나 고갈된 경관에 패치를 심거나 인접한 경우 긍정적인 영향은 더욱 커집니다. 광범위한 스펙트럼의 살충제나 살균제와 같은 화학물질의 사용을 피하는 것도 수분 매개체에 가해지는 부담을 줄일 수 있습니다.
버지니아주 해리슨버그 시내에 있는 이와 같은 도시 수분 매개자 정원은 건축 경관에서 풍부한 서식지의 가치를 보여줍니다. 2019 에서 시 공공사업부는 기존의 비토착 일년생 식물 사용에서 보다 지속 가능한 다년생 조경 팔레트로 의식적인 패러다임 전환을 시도했습니다. 약 4,000 토종 식물은 5월에 도시 곳곳에 2020 설치되어 화분 매개자 통로와 방문객을 위한 셀프 가이드 지도를 만들었습니다. 해리슨버그 시 사진 제공
헨리코 카운티에 있는 버지니아 야생동물자원부 본부의 기존 사무실 공원 환경은 2018 와 2019 에서 잔디를 수분 매개자 서식지 식재로 교체하면서 변모했습니다. 900 6월 현재 모나르다, 톱풀, 과꽃, 루드베키아, 아스클레피아스, 개망초, 코레옵시스, 솔리다고, 플록스, 피나물, 지치아 등 40 종 이상의 자생식물이 설치되어 있습니다( 2020). 이러한 유형의 다중 사용 지역에 서식지 패치를 설치하면 꿀벌의 개체 수와 수분 매개자 종의 다양성을 크게 높일 수 있습니다.
교외 구획과 시골 농장 가장자리의 울타리와 울타리를 개간하는 대신 토종 꽃 식물이 그 자리를 채우도록 하거나 새로운 식물을 심어 복원하세요. 정기적으로 잔디를 깎는 교외 지역의 공터나 농경지의 넓은 농작물 밭과 인접한 곳처럼 경관이 매우 개방된 곳에 서식지 패치를 심습니다.
코레옵시스, 헬리안투스(해바라기), 루드베키아 (수레국화), 솔리다고 (금낭화), 유트로키움 (제비꽃) 등 여러 속을 포함하는 국화과 식물 등 수분 매개자에게 매우 유익한 토종 식물을 선택하세요. 산 박하(피크난텀)와 유즙풀(아스클레피아스)도 수분 매개자에게 큰 가치를 지니고 있습니다.
토종 다년생 검은눈썹수잔(Rudbeckia hirta)과 나비풀(Asclepias tuberosa)이 혼합된 식물입니다.
풀이 무성한 덤불이나 기타 낮고 빽빽하게 자란 초목 지역은 땅벌에게 먹이 자원과 둥지를 제공할 수 있으므로 풀을 깎거나 방해하지 마세요. 마찬가지로, 토종 꿀벌의 약 70 %가 땅속에 굴을 파고 둥지를 짓기 때문에 경사진 곳이나 배수가 잘 되는 곳 등 맨땅에 직접 접근하는 것을 피하고 토양을 교란하지 않도록 하세요.
옻나무, 산딸기, 블랙베리, 엘더베리, 골든로드, 회양목, 층층나무 등 많은 토종 식물 종에는 벌과 다른 곤충이 알을 낳는 안전한 장소로 사용하는 속이 비어 있거나 속이 빈 줄기가 있다는 사실을 알아두세요. 매년 새로운 성장의 일부를 부분적으로 줄이면 내부가 더 잘 노출되어 접근하기 쉬워집니다. 벌은 나무좀 애벌레가 썩은 나무에 만든 터널에 알을 낳기 때문에 죽거나 죽어가는 나무도 그대로 둬야 합니다.
가을에는 떨어진 낙엽을 땅에 그대로 두고 식물의 죽은 줄기는 적어도 5월 중순까지 겨울을 나도록 두어 보호하세요. 더 일찍 잘라야 한다면 벌과 곤충 애벌레가 봄에 나올 때까지 생애주기를 마칠 수 있도록 묶어서 집안 어딘가에 따로 보관하세요.
이제는 도로변, 공항, 공공시설 통행권 등 기존에 '낭비' 공간으로 여겨졌던 영역까지 포함하여 조경 관리 관행을 확장해야 할 때입니다. 조금만 다른 시각과 상상력을 가지고 바라본다면 이 넓은 땅은 수분 매개자와 다른 야생 동물을 위한 매우 생산적이고 역동적인 자연 식물 군락으로 변모할 수 있습니다. 꽃의 다양성을 높이고 다중 이용 서식지로 경관을 다양화함으로써 꽃가루 매개자 수의 감소를 되돌릴 수 있습니다. 단기적으로 시간과 노력을 투자하면 장기적으로 매우 높은 생태적 배당금을 얻을 수 있습니다.
다음에 달콤한 과일을 먹을 때 이 아이디어를 생각해보세요!
자료
- 수분 매개자 파트너십 - 친환경 지역 식재 가이드, 웨비나, 교육 자료.
- 무척추동물 보존을 위한 제르세스 협회 - 다양한 팩트 시트, 종 프로필, 책(토종 수분 매개자 유치하기 및 수분 매개자 보존 핸드북), 수분 매개자 보존 리소스 센터. "꿀벌도시 미국"은 Xerces의 이니셔티브입니다.
- 미국 동부의 꽃가루 전문 꿀벌 - Jarrod Fowler와 Sam Droege의 웹 사이트
- 미국 동부의 꿀벌- ID 가이드, USDA 산림청 및 수분 매개자 파트너십, 2011, 104 페이지, Colla, Richardson 저 & Williams: https://www.fs.fed.us/wildflowers/pollinators/documents/BumbleBeeGuideEast2011.pdf
- 중부 대서양의 나비: 현장 가이드, 로버트 블레이크니와 주디 갤러거 저, 밥 블레이크니, 2020, ISBN -978-0-578-67780-4, 아마존에서 구매 가능.
- 자연지역협회 - 2020 "꿀벌 보존하기", 2018 "수분 매개자 시리즈" 등 유익한 웨비나와 자연지역의 수분 매개자 관리 및 복원에 토종 식물 재료 사용 등의 특별 이슈를 다루는 전문 연구 분기별 자연지역 저널을 발행합니다.
- 미국 어류 및 야생동물 관리국 수분 매개자 홈 페이지
- USDA 산림청 수분 매개자 홈 페이지
- 탠덤 글로벌: 야생동물 서식지 위원회와 세계 환경 센터의 협력 - 수분 매개자 보호 웹 포털 - 서식지 관리에 관한 웨비나 및 백서.
- 5 수분 매개 식물 - 버지니아 야생동물 자원부 웨비나, 버지니아 마스터 내추럴리스트의 '자연을 위한 하이파이브' 페이지에서 리소스 시트 제공
