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위 그림은 북미 대륙의 평원에 살고 있는 식물들의 뿌리 형태입니다.

뿌리의 세계를 직접 보니 어떻습니까? 어마어마하죠.

빙산의 일각이란 말이 있는데, 식물도 그와 마찬가지입니다.

뿌리가 제대로 발달하지 않으면 줄기와 잎도 형편없을 수밖에 없습니다.


식물의 뿌리에는 크게 세 가지 형태가 있다고 합니다. 

바로 아래와 같이, 왼쪽부터 천근, 심근, 직근이라고 합니다.

풀어 쓰면 얕은뿌리, 깊은뿌리, 곧은뿌리입니다.


이상적인 뿌리의 형태는 한눈에 보아도 알 수 있지 않으신가요?

식물은 잔뿌리를 발달시켜 양분과 물을 흡수하고, 길게 쭉 뻗은 뿌리를 발달시켜 자신의 몸을 지탱합니다.

그러니 얕은뿌리의 형태로 발달한 작물은 물과 양분을 쪽쪽 빨아먹고 몸체를 확확 키워 씨앗을 맺겠죠. 하지만 사상누각이란 말처럼 자신의 몸을 제대로 지탱하지 못하기에 약할 수밖에 없습니다. 그래서 지주나 끈을 묶어 쓰러지지 않게 도와야 하죠. 한편 곧은뿌리만 발달한 작물은 자신의 몸은 잘 버티고 서 있지만 물과 양분을 잘 흡수하지 못합니다. 그건 곧 작물을 재배하는 주목적을 달성할 수 없다는 뜻입니다. 수확량이 눈에 띄게 줄어듭니다.

그렇다면 답은 하나입니다. 식물이 곧은뿌리와 얕은뿌리를 골고루 발달시킬 수 있도록 도와야 합니다. 그건 결국 작물을 재배하는 사람에게 달려 있는 몫이겠죠.



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도우미 식물을 활용해 해충을 통제하는 방법에 대한 글을 한국어로 옮겼다. 전문용어가 많이 나오고, 문장도 어려워서 애를 먹었다. 그저 무슨 이야기를 하고 있는지 대충 짐작해 볼 수 있는 정도로 의역과 오역을 남발할 수밖에 없었다.

아무튼 농업에서 사이짓기, 섞어짓기, 돌려짓기는 매우 중요한 방법임에 틀림없다. 특히나 농약과 화학비료 같은 화학적 외부투입재에 의존하지 않고 자연생태계의 원리를 활용해 농사를 짓는 사람에겐 더욱더 그러하다. 작부체계라 하는 이 방법을 통해서 해충과 풀을 억제하며 작물에, 즉 농사에 이로운 방식을 농지에서 구현할 수 있을 것이다. 

그러면 어떤 식물을 어떻게 활용해야 하는가? 나는 지금까지는 작물들을 조합하는 방법에만 주로 주목을 해 왔다. 이 글을 보니 그건 일부일 뿐이었다. 단지 작물만이 아니라 여러 가지 식물을 고려대상에 넣어야 한다는 사실을 깨닫게 되었다. 관건은 저마다 처한 환경과 조건이 다르니 정답은 없다는 점이겠다. 그러니 이러한 원리가 있다는 걸 염두에 두면서, 현장에서 직접 이런저런 조합을 적용하고 실험하면서 하나하나 답을 찾아나가는 수밖에 없다. 여기서 -그리고 농업 서적이나 박사들이라도- 제시하고 있는 사례들은 우리와는 살짝 조건이 다르기도 하니 말이다. 

이른바 도우미 식물을 작부체계와 결합하여 이로움을 가져오는 방법의 근간에는 크게 두 가지 원리가 숨어 있다고 한다. 하나, 식물의 화학적, 물리적 특성을 활용해 해충이 숙주를 찾지 못하게 하거나 도우미 식물로 꾀어내기. 둘, 천적에게 먹이와 서식처를 제공함으로써 생물학적 통제를 강화하기. 이 두 가지 원리를 활용하여 농약에 의존하지 않으면서 해충의 피해를 최소화하며 -농약과 달리 예방이나 박멸은 어렵다- 농사를 잘 짓는 것이 목적이다.

앞으로는 농지와 그를 둘러싼 자연환경에서 자라는 풀 하나, 꽃 한 송이 허투루 보면 안 되겠다는 생각이 들었다. 그들이 모두 농지를 중심으로 하나의 생태계를 이루면서 상호작용하고 있는 거대한 체계이니 말이다. 그 안에서 농부가 할일은 무엇일까? 외부에서 자원과 에너지 등을 끌어오거나, 심한 경운과 로터리질로 잘 완성되어 있는 닫힌 농업생태계의 구조와 기능을 해치는 일을 지양하고, 그것이 제대로 잘 작동하도록 돕는 역할을 수행할 뿐이지 않겠는가 하는 생각이 들었다. 어떻게 보면 어렵고, 어떻게 보면 쉬운 그 일을 해낼 수 있을까. 상농부는 흙과 자연을 돌본다더니 딱 그런 경지인 듯하다. 무위지위 같은 이야기도 떠오르고 그런다.

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Joyce E. Parker1, William E. Snyder2, George C. Hamilton1 and Cesar Rodriguez‐Saona1

[1] Department of Entomology, Rutgers University, New Brunswick, NJ, USA

[2] Department of Entomology, Washington State University, Pullman, WA, USA



1. 도입

인간과 여타 생물체에게 미치는 농약의 비대상 생물체 효과에 대한 사람들의 우려가 커지고 있으며, 많은 해충들은 가장 널리 쓰이는 농약의 일부에 내성이 생겼다. 종합하여, 이러한 요인들이 해충을 관리하는 비화학적이고, 생태학적으로 건전한 방법에 대한 관심을 높이고 있다[1]. 해충을 관리하는 대안의 하나는 자연계에 전형적으로 나타나는 더 풍부한 종과 더욱 밀접하게 일치하기 위하여 똑같은 농지에 하나 이상의 여러 종을 포함시키는 "섞어짓기"를 통해 농경지의 다양화를 꾀하는 일이다[2, 3]. 결국, 대규모 단작식 농업에서 전형적으로 발생하는 파괴적이고 강렬한 초식동물의 출현은 매우 다양하고 관리되지 않은 군란에선 거의 찾아볼 수 없다.  

다양한 식생이 해충 문제를 더 적게 겪는 몇 가지 이유가 있을 것이다. 첫째, 전문화된 초식동물이 하나 이상의 비숙주 종이 있는 곳에선 그들의 숙주 식물을 찾기가 더 어려울 수 있다[4]. 둘째, 다양한 식생이 천적의 군집을 구축하고 해충에 미치는 영향력을 강화시키도록 꽃가루와 꿀 같은 비해충성 먹이와 자원을 제공한다는 측면에서, 천적이 활용할 수 있는 광범위한 기반을 제공할 수 있다[4]. 숙주를 숨기고 천적을 장려하는 일 모두는 해충의 개체수를 약화시킬 가능성이 있어, 농약을 살포할 필요성을 줄이고 작물의 수확량을 증가시킨다[5, 6]. 다른 한편, 작물의 다양화는 농민들에게 이러한 계획을 실행하기 어렵게 만드는 관리 및 경제적 과제를 안길 수 있다. 예를 들어, 한 농경지에서 두 가지 이상의 작물은 서로 다르게 관리해야 할 수 있으며(예, 파종과 경운, 수확이 작물별로 제각각 다를 수 있음), 재배자가 함께 재배하는 작물 모두를 수익을 낼 수 있는 시장에 내다팔 수 있어야 한다.

“도우미 심기”는 두 식물이 함께 자라며 서로의 성장을 향상시킨다고 알려진 섞어짓기의 특정한 유형이다[7]. 즉, 그들이 모여서 서로의 해충이 숙주를 찾기 위해 활용하는 특정한 화학적 단서를 직접적으로 가려주기 때문이거나 서로의 해충에게특별히 효과적인 천적을 붙들고 유지시키기 때문이다. 이번 글에서 우리는 도우미 식물을 한 작물(도우미)을 다른 작물(보호대상) 안에 사이짓기하는 것이며, 도우미는 알려진(또는 추정되는) 특정한 메카니즘을 통해 대상에게 직접적으로 혜택을 주는 것이라 정의한다[8, 9]. 도우미 식물은 직접적으로는 해충이 확립되는 걸 방해함으로써, 간접적으로는 해충을 죽이는 천적을 유도함으로써 해충을 통제할 수 있다. 이상적인 도우미 식물은 수확하여 농민에게 직접적으로 경제적 이익을 안겨줄 수도 있고[2] 간접적으로 대상 작물을 보호할 수도 있다. 그러나 경제적 이익을 제공하지 않는 "희생적인" 도우미 식물은 그것을 재배하는 데 들어가는 비용을 초과할 정도로 대상 작물의 수확량을 증가시키는 경제적 혜택을 주어 유용할 수도 있다[10, 11].

도우미 심기는 다른 다양화 계획(곤충사육식물과 덮개작물 같은)보다 연구자들에게 관심을 덜 받았지만, 이 전략은 유기농 재배자들에게 널리 활용되었다[8, 9]. 일반적으로 인기 있는 여러 기사나 원예 도서에 나오는 효과적인 도우미-대상 작물의 조합에 대한 권장사항에서는 향기가 나는 허브, 특정한 꽃[12], 또는 양파(Allium L. spp.)[13]를 함께 묶는 혜택을 주장한다. 거기에서는 늘 채소가 보호대상이다. 그러나 이러한 권장사항은 어떤 조합이 효과적이라고 하는 직감이 옮다는 되풀이된 실험의 자료보다는 특수한 농민의 직감에 기반한 경험을 반영하곤 한다. 실제로, 도우미 심기의 효과에 대한 더 엄밀한 실험은 분명 혼재된 증거를 제시해 왔다[예; 9, 14, 15]. 여기에서 우리는 먼저 대상의 주요 해충이 숙주의 위치를 못 찾게 하는 도우미 식물을 검토하고, 그 이후 보호대상의 해충에게 천적을 끌어오는 도우미 식물을 살펴보겠다. 두 메카니즘 중 하나를 통해 작동하는 도우미의 경우, 왜 각각의 도우미 심기 계획이 성공했는지 실패했는지에 대한 증거에 주목하며, 되풀이된 현장 실험에서 기본 메카니즘이 검증된 사례를 논의한다.


2. 해충이 숙주의 위치를 못 찾게 하는 도우미들

초식성 곤충은 숙주와 비숙주 식물을 구별하기 위해 다양한 수단을 활용한다. 결과적으로 보호대상의 해충이 숙주를 발견하는 행동은 효과적인 도우미 식물을 선택하는 데 중요한 역할을 한다. 일반적으로 곤충이 숙주 식물을 선택하는 건 여러 요인에 영향을 받는 일련의 행위를 포함하는 연쇄적 과정이다[16]. 여기에는 화학적 단서의 활용, 숙주 식물의 크기 분별, 주위 식물들 사이에서 숙주를 탐색하고 식별하는 다양한 능력이 포함될 수 있다. 그러므로 시각적, 화학적 자극은 숙주 식물의 위치와 최종 승인에 중요한 역할을 담당한다. 더 먼 거리에서, 숙주의 위치는 화학적 표지의 탐지와 추적을 통해 주로 이루어지곤 한다[17]. 이 단계에서는 비생물적 요인이 큰 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 냄새라는 표지는 식물 구획의 크기뿐만 아니라, 표지의 공간적 분포와 농도를 변화시킬 수 있는 온도와 풍속에 영향을 받을 수 있다[17]. 곤충이 숙주 식물에 가까워짐에 따라 시각적 단서가 중요해질 수 있다[17]. 적당한 숙주의 위치를 찾는 시각적 표지에는 식물의 크기, 모양, 빛깔이 포함될 수 있다[18]. 그러므로 초식동물이 숙주의 위치를 찾는 화학적, 시각적 단서의 이중 역할에 기초하여, 도우미 식물이 해충이 숙주를 찾는 걸 효과적으로 방해하기 위해서는: (1) 해충이 대상의 화학적 표지를 감지하거나 인식하는 능력을 교란시켜야 한다. (2) 대상의 시각적 윤곽을 교란시키거나 모호하게 만들어야 한다. 또는 (3) 숙주 위치를 화학적 시각적으로 동시에 교란시켜야 한다. 

더 나아가, 해충 종 사이의 생태학적 차이는 도우미 심기 효과에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 전문화된 초식동물은 그들의 숙주가 식물 군집의 단 하나의 구성요소로 다양한 식생에 살고 있으면 상대적으로 금방 단념하는 편인 반면, 일반적인 초식동물은 때로는 단순한 식생보다 다양한 걸 선호한다[19, 20]. 가정하건대 이는 다양한 식생이 전문화된 초식동물에게 단위면적당 수용할 수 있는 숙주를 상대적으로 거의 제공하지 않기 때문일 텐데, (잠재적으로) 일반적인 초식동물에게는 수용할 수 있는 몇 가지 다양한 숙주가 있을 수 있다. 마찬가지로, 해충의 크기와 이동성도 중요할 수 있다. Potting 외(2005)는 참조[21]에서 바람에 의해 수동적으로 이동할 수 있는 진드기, 총채벌레, 진딧물, 가루이 같은 더 작은 크기의 절지동물은 제한된 숙주 검출력을 지니고 있다고 제시했다. 물론, 해충이 되가는대로 이동하면 도우미 식물이 숙주의 위치를 교란시키고 자시고도 없다! 분명히 바람을 따라 수동적으로 이동하는 곤충들은 유인작물을 우회하여 도우미 식물이 실패하도록 한다. 반대로, 직접 마음대로 날아다닐 수 있는 더 큰 크기의 곤충은 좋은 감각능력을 지니고 있어서,도우미 심기로 통제할 수 있는 좋은 본보기가 된다[21].


2.1. 보호대상에서 해충을 떼어놓는 도우미들

유인작물은 대상작물에서 해충을 끌어당기는 식물이다.[11, 22] (그림. 1).

그림 1. Pacific gold mustard(도우미 식물)의 유인작물은 브로콜리(대상작물)의 양옆에 있다. + 기호는 작용하는 주요한 메카니즘을 나타낸다. 여기에서 두 개의 + 기호가 표시된 유인작물이 대상작물인 브로콜리보다 더 매력적이다. 유인작물인 갓은 브로콜리에서 해충을 떼어놓는 데 활용된다. 



일단 해충이 유인작물에 집중되면 유인작물을 태우거나 갈아엎거나[11] 살충제를 뿌리는 등의 여러 방법으로 해충을 제거할 수 있다. 매우 효과적인 유인작물은 상대적으로 작은 지역에서 상대적으로 많은 수의 해충을 데려올 수 있다. 보호대상이 되는 작물의 전체 면적을 처리하는 것보다 더 적은 면적으로 해충을 관리할 수 있다. 다른 수단으로 관리하지 않아도 해충이 유인작물 안에서 먹이를 먹기에 보호대상에 해를 끼치지 않는다. 유인작물이 해충에게 더 매력적이기 때문인데, 그들은 보통 해충 피해로 상품성은 없다. 이는 경제적으로 실행할 수 있기 위해서는 유인작물을 확립하고 유지하는비용이 보호대상이 되는 작물을 보호하는 가치가 그와 같거나 이상이어야 함을 뜻한다. 


유인작물의 여러 성공사례가 있다. 예를 들어, 캘리포니아에서는 목화에 노린재 농약을 살포해야 했는데 자주개자리 유인작물로 그 필요가 거의 사라졌다[23-25]. 대두에 문제가 되는 Mexican bean beetles는 완두를 유인작물로 활용하여 통제할 수 있다[26]. 마찬가지로, 벨라루스에서는 50년 동안 Colorado potato beetle의 공격에서 감자를 보호하기 위해 앞그루 감자를 재배할 때 심었던 유인작물을 뒷그루 감자를 심을 때도 활용해 왔다[27]. 유인작물의 여러 성공사례가 보고되었지만, 몇몇 연구에서는 해충을 통제한다는 걸 신뢰할 수 없는[32] 실패를 선언하는 여러 모순된 결과가 나타나기도 했다[28-31]. 예를 들어, Luther 외(1996) 참조에서[29]에서 배추좀나방과 배추흰나비를 통제하기 위해 양배추에 유인작물로 갓을 이용해, 이 유인작물이 해충을 끌어들이는 데 효과적이라는 걸 발견했다. 그러나 유인작물과 보호대상 사이의 거리가 해충이 다시 보호대상으로 번지도록 했다. 유인작물로 갓을 활용한 또 다른 실험인 Bender 외(1999)의 참조[30]에서 나비목 곤충을 통제하고자 양배추에 갓을 사이짓기하여, 갓이 이런 해충을 우선적으로 끌어들이지 않는다는 걸 밝혔다. 전반적으로, 유인작물의 상대적 효과는 유인작물과 보호대상의 공간적 배치 및 유인작물과 보호대상 종과 해충의 행동에 달려 있다. 


“막다른(dead-end)”함정이 배치되면 유인작물로 해충을 통제하지 않아도 된다. 막다른 함정은 산란 장소로 선호되는 특정 식물을 활용하는데, 해충이 후손을 퍼뜨리지 못하도록 한다[33, 34]. 예를 들어, 십자화과의 해충인 배추좀나방(Plutella xylostella L.)은 노란꽃이 피는 냉이 종류(Barbarea vulagaris R. Br.)에 끌려 알을 낳지만, 애벌레는 이 숙주 식물에서 생존할 수 없다[35]. 이런 생존 불능은 monodesmosidic triterpenoid saponin[36]이란 물질의 먹이활동 제지력에 기인하며, 애벌레가 완전히 자라지 못한다. 이와 마찬가지로, Colorado potato beetle에게 치명적인 Bacillusthuringiensis (Bt) 단백질이 발현되도록 유전자변형이 된 감자를 농사철 초기에 심어 초기에 달려드는 potato beetles을 죽이는 막다른 함정으로 작용할 수 있다[37].


유인작물의 효과는 여러 식물 종을 동시에 조합함으로써 향상시킬 수 있다. 다양한 유인작물은 서로 다른 화학적프로파일, 물리적 구조, 식물 계절학을 지닌 식물을 포함하고 있어서, 다양한 유인작물은 더 매력적인 유인작물을 제공할 수 있다. 예를 들어, 핀란드에서는 배추와 메리골드, 유채, 해바라기의 조합이 콜리플라워의 수분용 딱정벌레(Melighetes aeneus F.)를 관리하기 위한 다양한 유인작물로서 성공적으로 이용되었다[38]. 또한 Parker(2012)는 참조[39]에서 브로콜리(Brassica oleracea L. var. italica)의 벼룩잎벌레(Phyllotreta cruciferae Goeze)를 통제하기 위하여 단순하고 다양한 유인작물을 활용하여 탐구하는 실험을 수행했다. 유인작물은 둘 또는 세 종의 갓(Brassica juncea L.)과 청경채(Brassica rapa L. subsp. pekinensis), 유채(Brassica napus L.)의 홑짓기와 섞어짓기를 포함시켰다. 그 결과, 세 가지 유인작물을 인접하여 심은 브로콜리가 가장 많은 건조 중량을 얻고 유인작물 종 하나만 심었을 때는 특별한 효과가 없는 것으로 나타나, 여러 종을 섞어짓기했을 때 실질적인 식물 보호 효과를 제공했다. 따라서 세 가지 유인작물의 종(갓, 청경채, 유채)으로 구성된 다양한 유인작물이 가장 효과적인 유인작물 조합을 제공했다.


유인작물의 성공은 유인작물의 물리적 배치(예; 크기, 모양, 위치)와 해충의 이동 패턴 같은 다양한 변수에 달려 있다[40]. 예를 들어, 주작물의 경계에 뿌려진 주변부 유인작물[41]은 밭을 둘러싸 콜로라도 잎벌레(Leptinotarsa decemlineata Say)가 겨울을 나고 감자밭을 점령하는 걸 방해하기 위해 활용되었다[42-44]. 그러나 대상으로 하는 해충과 작부체계에 따라 주변부 유인작물이 가장 효과적인 물리적 설계가 아닐 수 있다. 예를 들어, 주변부 유인작물은 해충이 높은 지대에서 작물로 내려갈 경우에는 그들의 이동을 막을 수 없다. 참조[11]에서 Hokkanen(1991)은 주작물 면적에서 약 10%의 면적을 유인작물에 할당하라고 권장했다. 유인작물을 심는 면적이 작을수록 더 많은 시장용 작물을 심을 수 있다. 

일반적으로, 유인작물 재배 전반에 걸쳐 유인작물이 보호대상 작물보다 더 장기간 매력적이며 유인작물과 보호대상 작물 사이를 쉽게 이동할 수 있는 이동성 해충을 대상으로 할 때 가장 효과적이다[11]. 참조 [11]과 [41]은 유인작물이 특히 일반적으로 직접 비행이 가능한 더 큰 딱정벌레[11]와 과실파리(tephritid flies)[41]에 성공적이라고 보고했다.


2.2. 기피 식물

향기가 나는 특성을 지닌 식물은 휘발성 오일을 함유하고 있어 숙주 식물의 위치, 먹이, 분포, 교미 등을 방해하여 해충이 번성하는 걸 줄여준다[45-47] (그림 2).

그림 2. Intercroppings of spring onions 봄양파(도우미 식물)의 사이짓기는 해충의 공격에서 브로콜리(대상 작물)를 보호한다. 여기에서 봄양파는 해충을 브로콜리로부터 쫓아내는 데 활용된다. 여기서 + 기호는 끌어들이는 특성을, - 기호는 쫓아내는 특성을 나타낸다.


한편, 특정 식물은 해충을 쫓아내거나 방해하는 화학적 특성을 함유하고 있어, 이러한 산물들이 식물성 살충제를제조하는 데 활용된다. 예를 들어, 제충국 꽃을 말려서 얻은 가루, 인도의 님나무 씨앗에서 추출한 님과 로즈마리, 유칼립투스, 토끼풀, 사향초, 민트 같은 허브류에서 추출한 정유 등은 해충 통제에 활용되어 왔다[48]. 일반적으로, 향기 나는 허브류와 특정 식물은 방충 특성이 있다고 여겨져 권장된다. 예를 들어, 토마토와 함께 심은 바질(Ocimum basilicum L.)은 총채벌레[49]와 토마토 박각시벌레[50]를 쫓는다고 보고되었다. 양파속의 식물은 나방류[51], 바퀴류[52], 진드기[53], 진딧물[54]을 포함하여 다양한 곤충 및 여러 절지동물을 쫓아내는 특성이 있다고 관찰되었다. 이러한 사례들은 방충성 향기에 반응하는 절지동물들이 많으며, 잠재적으로 이런 특성이 해충을 통제할 수 있음을 입증한다. 


게다가 여러 연구에서는 십자화과 작물의 해충에 방충 특성을 함유한 여러 종의 도우미 식물들을 보고해 왔다. 십자화과는 세계에서 경제적으로 중요한 작물인데[55], 때로는 채소 작물 재배면적의 25%를 차지하기도 한다[56]. 이러한 도우미 식물에는 샐비어(Salvia officinalis L.), 로즈마리(Rosemarinus officinalisL.), 히솝풀(Hyssop officinalis L.), 사향초(Thymus vulgaris L.), 딜(Anethum graveolens L.), 개사철쑥(Artemisia abrotanum L.), 민트(Menta L. spp.), 쑥국화(Tanacetum vulgare L.), 카모마일(several genera), 오렌지 한련(Tropaeolum Majus L.) [57], 샐러리와 토마토[57, 58] 등이 포함된다. 마찬가지로 양배추에 토마토를 사이짓기하면 배추좀나방을 쫓아내고[59], 돼지풀(Ambrosia artemisifolia L.)은 콜라드(Brassica oleracea L. var. acephala)에 발생하는 십자화과의 벼룩잎벌레(Phyllotreta cruciferae)를 쫓아내는 데 활용된다[60]. 둘은 모두 십자화과 작물의 대표적 해충이다. 

기피용 도우미 식물을 활용하는 모든 연구가 긍정적인 결과를 보고하지는 않았다. 초기의 자료는 향기 나는 식물의 냄새가 해충을 쫓아내거나 억제할 수 있다는 과학적 증거를 제시하지 못했다[61]. 참조 [62]에서 Latheef와 Irwin(1979)은 도우미 식물 사이의 알과 애벌레, 번데기의 숫자, 또는 양배추 해충에 의한 손상에 유의미한 차이가 없음을 밝혔다. 만수국(Tagetes patula L.), 페니로열(Mentha pulegium L.), 페퍼민트(Mentha piperita L.), 샐비어, 사향초 등이 대조군이었다. 게다가 당근에 사이짓기하는 만수국은 carrot fly(Psila rosae F.)를 쫓아내지 못했다[47]. 자주 권장되는 도우미 허브의 보고조차도 늘 해충 통제를 개선시킨 건 아니다. 예를 들어, 샐비어(S. officinalis)와 사향초(T. vulgaris)에 사이짓기하는 방울다다기양배추(B. oleracea)에 배추좀나방이 알을 낳는 것에 차이가 없었다[61]. 샐비어와 사향초는 자극적인 향기로 유명한 두 가지 도우미 식물이다[9]. Billiald 외(2005)의 참조 [63]과 Couty 외(2006)의 참조[64]에서 이렇게 강한 향기가 나는 식물이 진정 쫓아낸다면, 곤충은 비숙주 도우미 식물에 앉지 않을 것이라고 결론을 내렸다.  

실제로, 기피용 향기보다 다른 메커니즘이 식물 보호에 중요한 역할을 할 수 있다. 참조 [61]에서 Dover(1986)는 접촉성 자극에 의해 배추좀나방의 산란이 감소되었으며, 샐비어와 사향초의 휘발성 물질이 쫓아내지 않았다고지적했다. 그래서 샐비어와 사향초는 여전히 대상 작물을 보호하고 있다. 그러나 이 보호는 기피용 향기보다는 대안적인 메커니즘에 의한 것이다. 마찬가지로, 메리골드와 민트 같은 향기 나는 식물이 고자리파리(Delia antiqua Meigen)나 양배추뿌리파리(D. radicum L.)를 쫓아내지 못하는 대신 숙주 식물을 선택하는 행동의 정상적 연쇄를 교란시켰다는 것을 입증한 연구가 있다[16, 65, 66]. 

기피용 식물에 대한 반응은 곤충의 행동과 관련된 식물에 따라 달라질 것이다. 결과적으로, 한 해충에 효과적일 수 있는 기피용 식물이 다른 해충을 효과적으로 통제하지 못할 수 있다[67]. 마지막으로, 식물의 기피 능력을 측정하기 위한 여러 실험이 실험실의 환경에서 수행되었는데, 반드시 현장의 상황을 반영하진 않는다[9]. 


2.3. 숨기는 식물

도우미 식물은 숙주 식물의 향기를 가리고 [59, 60, 68] 숙주 식물의 위치를 못 찾게 하는(그림 3) 휘발성 물질을 방출할 수 있다.

그림 3. 메리골드(도우미 식물)을 브로콜리(대상 작물)에 사이짓기하여 숙주 식물의 위치를 못 찾게 한다. 여기에 몇 가지 메커니즘이 숙주 식물의 향기를 가리거나 브로콜리가 눈에 덜 띄도록 시각적으로 위장하여 브로콜리를 보호하는 데 관련될 수 있다. 사진에서 + 기호는 대상작물인 브로콜리가 눈에 덜 띄는 걸 나타내고자 그림자 처리를 했다.


예를 들어, 양배추뿌리파리(D. radicum)가 찾는 숙주 식물의 위치는 양별꽃(Spergula arvensis L.) [71], 완두(Pisum sativum L.)[72], 독보리(Lolium perenne L.) [72] 또는 토끼풀[73, 74] 같은 풀과 시장용 작물[69, 70]을 포함한 다양한 종의 식물로 숙주 식물이 둘러싸였을 때 교란된다. 그러나 However, Finch와 Collier(2000)는 참조 [9]에서 이러한 다양한 도우미 식물이 여러 화학적 특성을 가졌어도, 그것이 모든 숙주 식물의 향기를 숨길 수 없다고 제시했다. 더 많은 연구에 의하면, 양배추뿌리파리는 바람굴에서 토끼풀에 둘러싸인 십자화과 식물 쪽으로 이동하여 십자화과 식물만 재배하는 것처럼 토끼풀의 향기가 십자화과의 향기를 숨기지 못했다는 것이 입증되었다[75]. 

도우미 식물은 보호대상이 방출하는 향기를 숨기는 것 말고도, 보호대상의 화학적 특성을 변경시킨다고 보고되었다. 예를 들어, 특정한 도우미 식물은 그 뿌리로 흡수한 화학물질로 인접한 식물에게 직접적인 영향을 줄 수 있다[76]. 아프리칸 메리골드(Tagetes spp.)는 이웃한 식물이 흡수할 수 있는 뿌리 삼출물을 생산하는데[77] 아프리칸 메리골드가 해충의 숫자를 줄인다는 보고를 설명하는 데 도움이 될 수 있다[9]. 아프리칸 메리골드는 또한 선충류를 쫓아내는 역할을 하는 티오펜을 방출한다[78]. 이와 마찬가지로 다양한 보리 품종을 탐구한 연구에 의하면, 해를 입지 않은 품종의 특정한 조합을 공기 중에 노출하니 진딧물이 덜 꼬이게 되었고[79-81] 이는 현장 실험에서도 확인되었다[80]. 따라서 숙주 식물과 비숙주 식물 향기 사이의 휘발성 상호작용과 여러 품종을 지닌 단일 종조차도 해충의 행동에 영향을 줄 수 있다. 


2.4. 위장 또는 물리적으로 차단하는 식물 

도우미 식물은 후각의 단서로 작물을 보호하는 일 외에도 물리적, 시각적으로 숙주 식물을 위장하거나 차단시킬 수 있다[9, 14, 15, 20, 47, 60, 82].‘적합한/부적합한 착륙’이론은 숙주 식물을 둘러싼 녹색 표면이 숙주 식물을 발견하는 걸 방해할 수 있다고 제안했다[9].‘적합한/부적합한 착륙’이론은 원래 양배추 초식동물의 산란 행동을 탐구한 연구에서 영감을 얻은 것으로, 사이짓기가 산란 행동을 교란시켜서 피해를 줄인다는 걸 밝혔다[9]. 이는 곤충이 산란 전이나 그 기간에 대상 작물 대신 도우미 식물에 착륙할 때 발생할 수 있다[83]. 예를 들어, Atsatt와 O’Dowd(1976)는 참조 [84]에서 Delia radicum (L.) (양배추뿌리파리)가 숙주 식물과 비교하여 비숙주 식물에 착륙한 뒤 2배의 시간을 보낸다는 걸 입증했다. 이는 도우미 식물이 부적절한 숙주(도우미 식물)에 D. radicum을 교란시키고 붙잡아 놓을 수 있음을 입증했다. 결과적으로, D. radicumwill이 처음부터 산란 과정을 시작하여 대상 작물에 알을 낳는 숫자를 줄일 수 있다. 연구에 의하면 숙주와 비숙주 식물에 착륙한 뒤 산란을 결정하는 Delia floralis Fallén (순무뿌리파리)의 착륙 이후의 행동이 비슷하다는 걸 발견했다[85, 86]. 

도우미 식물은 시각적(그림 3) 또는 물리적(그림 4)으로 숙주 식물이 덜 드러나게 하여 숙주 식물의 위치를 못 찾게 한다[87].

그림 4. 딜(도우미 식물)은 해충의 공격에서 브로콜리(대상 작물)을 보호하는 물리적 장벽으로 활용된다. 여기에서 딜의 높이가 해충의 이동을 방해할 수 있다.


예를 들어, 비숙주 식물의 잎이 시각적 또는 숨겨서 교란시키면 벼룩잎벌레(Phyllotreta cruciferae Goeze)가 숙주 식물의 위치를 찾지 못한다[60]. 마찬가지로, Kostal과 Finch(1994)의 참조 [72]와 Ryan 외(1980)의 참조 [88]에서는 모두 녹색 카드나 녹색 종이로 만든 인공적인 식물 복제물이 숙주 식물의 위치를 교란시킬 수 있다는 걸 보여주었다. 도우미 식물의 높이도 해충을 억압하는 중요한 요소이다. 키가 큰 식물은 작부체계 안에서 해충의 이동을 방해할 수 있다[89]. 예를 들어, 옥수수는 해충에게서 콩을 보호하기 위해 사용되어 왔고[90] 딜은 유기농업에서 해충의 이동을 억제하는 식물성 장벽으로 활용되어 왔다(개인의 관찰). 물리적 장벽으로 활용하라고 자주 추천되는 도우미 식물에는 해바라기, 수수, 참깨, 진주조 등이 있다[91]. 또한 도우미 식물 장벽은 곤충 매개 바이러스의 확산과 전염을 줄이는 데도 활용될 수 있다[92].

그럼에도 불구하고, 이러한 메커니즘이 물리적 장애물에만 의존해서는 안 된다[93]. 예를 들어, 살아 있을 때(녹색 빛깔)와 동일한 구조를 유지하지만 살아 있을 때와는 외관이 다르게 마른 토끼풀(갈색 빛깔)의 존재는 아무것도 없는 곳의 대상 작물과 비교했을 때 양배추뿌리파리(D. radicum), 배추좀나방(P. xylostella), 큰흰나비(Pieris brassicae L.)의 알 숫자를 감소시키지 않았다[93]. 그러나 살아 있는 토끼풀이 대상 작물을 둘러쌌을 때는 알을 낳는 숫자가 줄어들어, 토끼풀의 물리적 존재만으로는 산란을 충분히 감소시키지 못했다[93]. 그러므로 도우미 식물의 크기, 모양, 빛깔, 화학적 특성이 함께 상호작용하여 해충의 숫자를 줄이면, 해충을 통제하는 데 기여하는 특정 메커니즘을 풀어내기가 어렵다.


2.5. 도우미 식물 기술의 조합

어떤 체계에서는 여러 도우미 식물을 심는 방법이 결합되어 상승효과를 일으켜 해충의 통제를 개선시킨다. 예를 들어, 케냐의 ‘밀당(push-pull)’ 체계에서는 유인작물을 기피식물과 결합하여 옥수수의 stem borer (Chilo partellus Swinhoe)을 성공적으로 해결했다[95, 96]. 기피식물에는 molasses grass (Melinis minutiflora P. Beauv.), silverleaf desmodium (Desmodium uncinatumJacq.) 또는 green leaf desmodium (Desmodium intortum Mill.) 같은 다양한 비숙주 식물이 포함되고, 유인작물로는 네이피어그라스(Pennisetum purpurerum Schumach) 또는 수단그라스(Sorghum vulgare sudanense Hitchc.)를 심는다[94]. 여기에서 ‘밀기push’ (기피용 도우미 식물)는 해충을 대상 작물에서 밀어내는 작용을 하는 한편, 그와 동시에‘당기기’(유인작물) 는 유인작물 쪽으로 해충을 끌어들인다. Kahn과 Pickett(2003)은 참조 [96]에서 동아프리카의 수많은 농민들이 옥수수와 수수를 보호하기 위해 이 전략을 활용한다고 보고했다. 또 Komi 외(2006)는 참조 [97]에서 옥수수-콩과 또는 옥수수-카사바의 사이짓기가 매우 매력적인 유인작물로 작두콩 (Canavalia ensiformis L.)을 결합시킨 밀당 체계에서 '밀기'의 역할을 제공할 수 있다고 제안했다. 밀당 전략의 목표는 환경에 대한 악영향을 최소화하며 해충 통제와 지속가능성, 작물의 수확량을 최대화하는 것이다[94].


3. 보존 생물학적 통제를 강화하는 식물Plants that enhance conservation biological control

이전 이론들이 도우미 식물이 해충의 통제를 개선시킨 상향식 효력을 탐구했다면, Root(1973)는 참조 [4]에서 ‘적 가설(enemies hypothesis)’로 하향식 메커니즘을 탐구했다. 그는 천적의 개체수는 섞어짓기에서 더 많은데, 그건 다양한 서식지가 다양한 시기에 이용할 수 있는 더욱 다양한 먹이와 숙주의 종을 제공하기 때문이라고 제안했다. 더욱이 먹이와 숙주 종이 더 다양해지면 천적들은 숙주 집단을 멸종시키지 않고 안정적으로 유지시킬 수있다[4]. 이 이론들은 모두 섞어짓기 체계에서 해충이 덜 번성할 수 있는 과정을 보여준다. 도우미 식물이 이러한 메커니즘 가운데 하나나 여러 가지로 해충을 통제할 수 있다는 건 놀랍지 않다. 

해충의 개체수는 지역에 존재하는 천적의 군집을 향상시킴으로써 관리될 수 있다[98]. 이는 작물이 아닌 곤충사육 식물로 알려진 꽃이 피는 식물 같은 걸 작부체계에 통합시킴으로써 이룰 수 있다 (그림 5).

그림 5. 꽃이 피는 도우미 식물은 천적의 효력을 향상하고 해충 억제를 개선하기 위해 농장에 통합시킨다.


도우미 식물은 천적에게 먹이 공급원의 대안으로 기능하고 피난처를 제공하여 보존 생물학적 통제를 구성하는 필수 요소를 제공할 수 있다[99]. 포식자와 포식 기생충을 포함하는 많은 천적들은 성장과 번식을 위해 사냥감 이외의 먹이가 필요하다[100-102]. 예를 들어, 애벌레가 진딧물을 많이 먹어치우는 꽃등애 성충은 꽃가루와 꿀 모두를 먹는다[103]. 꽃가루와 꿀은 천적의 여러 건강 요건을 충족시키는 필수 공급원이다. 꿀은 탄수화물의 원천이자 에너지를 제공하는 한편, 꽃가루는 알을 낳기 위한 양분을 공급한다[103-106]. 영국의 밀밭과 뉴질랜드의 원예 및 목초 서식지에서 알을 밴 95% 이상의 암컷 꽃등애의 장에선 꽃가루가 발견되었다[103]. 결과적으로, 꽃이 피는 식물은 기생 막시류[107-109]와 포식자[110, 111]의 번식력과 수명을 높일 수 있다. 천적의 체력을 높이는 것 외에도, 개선된 양분은 포식 행동도 향상시키고[예; 112, 113] 기생충 후손의 암컷 성비도 높일 수 있다[114]. 다양한 종류의 천적이 사냥감 이외의 먹이원을 활용한다. 예를 들어, 꽃가루와 꿀은 꽃등에[103, 115, 116], 무당벌레[117-119], 풀잠자리[117]를 포함한 여러 포식자들에게 매우 매력적인 먹이임이 입증되었다.. 

도우미 식물을 이용해 천적의 밀도를 높이는 한 가지 방법은 특정한 꽃이 피는 식물을 작부체계에 통합시키는 일이다. 이는 띠형 밭이나 농경지 경계에 꽃이 피는 식물을 심음으로써 이루어진다. 미나리과의 식물은 특정한 익충 개체군에게 매우 매력적이라, 일반적으로 곤충사육 식물로 권장된다[120]. 이는 그들의 노출된 꿀샘과 "착륙지"를 만드는 꽃 모양의 구조 때문일 수 있다 [121, 122]. 또한 천적들은 도우미 식물의 빛깔과 냄새에 농지로 몰려온다[123]. 일반적으로 활용되는 또 다른 곤충사육 식물은 레이스 파셀리아(Phacelia tanacetifolia Benth)이다. 이 식물은 많은 양의 꽃가루와 꿀을 생산하기에 농지의 경계에 심어 왔다[124, 125]. 예를 들어 White 외(1995)의 참조 [116]에서, 진딧물을 통제하는 꽃등에의 밀도를 높이고자 꽃양배추(B. oleracea)를 통합시켰다.마찬가지로 MacLeod (1992)의 참조 [126]과 Lövei 외(1993)의 참조 [127]에서는 고수와 메밀이 제공하는 꽃자원에 꽃등에가 매우 잘 몰린다는 걸 입증했다. 도우미 식물은 상향식과 하향식 메커니즘이 동시에 영향을 미칠수도 있다. 예를 들어, 딜에는 방충 특성이 있어 해충의 통제를 개선시킨다고 입증하는 일부 연구가 있는 한편, 다른 연구에서는 딜이 포식동물의 개체군을 증가시킬 수 있다고 지적하기도 했다. Patt 외(1997)의 참조 [128]에서는 가지에 딜을 사이짓기하면 콜로라도 감자잎벌레(L. decemlineata)의 생존률과 개체수가 감소하여, 생물학적 통제가 개선되어 해충의 숫자가 줄어드는 데 기여한다는 걸 밝혔다. 

꽃이 피는 도우미 식물은 천적의 영향력을 향상시키기 위하여 다양한 작부체계에서 활용되었다. 예를 들어, 유기농 포도밭에서는[110, 111] 알리숨(Lobularia maritima L.) 같은 꿀을 생산하는 식물을 공급하여 천적을 증가시켰다. 다른 여러 허브 또한 유럽[126, 129, 130]과 뉴질랜드[115, 127]에서는 이런 식으로 활용되었다. 전반적으로 꽃이 피는 도우미 식물은 곡식과 채소 작물 및 과수[99, 131-137]를 포함한 여러 작물의 보존 생물학적 통제를 개선시킬 목적으로 활용되었다. 먹이 공급원 이외에도, 도우미 식물은 포식자와 농약으로부터 도망갈 피난처만이 아니라 월동 장소를 포함하여[140] 유리한 미기후[138, 139]를 제공할 수 있다. 게다가 도우미 식물은 작물들 안과 주변[141, 142]에 사는 천적의 공간적 분포에 영향을 주어 해충 통제를 개선시킬 수도 있다. 

실제로 천적을 위한 식물 기반 자원의 장점은 최근 주요 보고서[99, 143- 146]에서만 인정되었고, 늘어나고 있는 경험 증거들은 그들이 해충을 억제하는 기능의 중요성을 입증하고 있다. 예를 들어 꽃이 피는 것이 천적의 활동과 일치하지 않거나[147], 천적이 도우미 식물에서 대상 작물로 이동하지 않는 경우[117, 148]에는 도우미 식물을 통합하는 일이 생물학적 통제를 향상시키지는 않는다. 게다가 화관 같은 식물의 구조가 천적의 먹이활동에 방해가 될 수도 있고[128], 다양한 서식처가 포식자와 기생 포식자의 사냥감 위치를 복잡하게 할 수도 있다[143,149, 150]. 해충이 동일한 도우미 식물에 다르게 반응할 수 있듯이, 같은 과에 속하는 포식자들도 똑같은 도우미 식물에 다른 방식으로 반응할 수 있다. 예를 들어 특정 꽃등에는 고도로 전문화된 사육자인데 반해, 다른 것들은 도우미 식물의 선택에 영향을 주는 일반적 곤충이다[151]. 그러나 보존 생물학적 통제에 장애물이 될 수있는 것을 줄일 수 있다. 보존 생물학적 통제의 측면에서 도우미 식물의 효과를 개선하기 위한 한 방법은 주요한 천적에게 이로운 식물을 선택하는 것이다[152]. 다시 말해, 이는 해충 관리 방법으로서 "신중한 다양화"를 구현하는 일의 중요성을 강조한다[144, 153-155]. 전반적으로, 생물학적 통제를 강화하기 위하여 도우미 식물을 통합하면 작물의 해충을 관리할 수 있다. 

도우미 식물은 천적유지식물로도 활용되었다. 천적유지식물은 일반적으로 해충이 아닌 곤충에 일부러 감염을 시킨 비작물 종으로서, 천적에게 사냥감이 없을 때[예; 156, 159, 161] 대안이 되는 먹이[예; 156-158, 159과 160 참조]를 제공함으로써 생물학적 통제를 개선시킨다. 이는 천적의 개체수가 농사철 내내 번식하고 지속되도록 한다. 천적유지식물은 보존 및 확대 생물학적 통제 프로그램 모두에 활용되었다. 여러 연구에서는 기장테두리진딧물(Rhopalosiphum padi L.)의 개체수를 유지하기 위해 밀이나 보리로 구성된 천적유지식물을 활용했다. 이 진딧물은 벼과에 속하는 것만 먹이로 삼고 채소와 화훼의 생산에는 위협이 되지 않기 때문이다[162]. 그러나 성공은 가변적일 수 있다. Jacobson과 Croft (1998)의 참조 [163]에서는 기장테두리진딧물을 유지하는 능력이 있는 천적유지식물로 밀과 호밀, 옥수수를 비교하여, 통제 능력이 천적유지식물의 밀도와 방출률, 계절에 따라 다르다는 것을 밝혔다. 성공적인 한 사례는 사과 과수원에서 이루어졌다. 사과 과수원에서 장미빛 사과 진딧물(Dysaphis plantagineaPasserini)을 통제하기 위하여, Bribosia 외(2005)는 참조 [164]에서 천적유지식물로 마가목(Sorbus aucuparia L.)을 활용하여 브라코니드 포식기생충 Ephedrus persicae Froggatt.의 대안적인 숙주 역할을 하는 마가목 진딧물(Dysaphis sorbi L.)을 유지했다. 


4. 제약과 과제

해충 관리 전략에 도우미 식물을 통합하는 일은 어려운 일은 아니다. 농민들은 자신의 농지 설계에 도우미 식물을 통합시키려 할 때 현실적 제약 직면하곤 한다. 예를 들어, 현대의 농업기술과 장비는 한 농지에서 다양한 작물을 재배하는 일에 도움이 되지 않는다[165]. 더욱이 도우미 식물은 작물의 수확량을 저해하고 경제적 이익을 감소시킬 수 있다[166, 167]. Beizhou 외(2011)의 참조 [168]에서 과수원의 환경에서 2차 해충의 발생과 감소된 수확량을 보고했다. 감소된 수확량은 부적합한 도우미 식물을 통합시켜 자원의 경쟁을 일으켰기 때문일 수도 있다[169]. 어떤 사례에서는, 식생의 다양화가 생물학적 통제의 영향력을 감소시키기도 한다. 일반적으로 서식지의 다양성이 더 많아지면 먹이와 숙주의 종이 풍부해진다. 예를 들어, 개선된 다양성은 더 많은 다양성과 대안적인 사냥감의 풍부함에 영향을 받을 수 있는 일반적 포식자가 행하던 생물학적 통제를 감소시킬 수 있다[123]. Straub 외(2008)의 참조 [152]에서는 천적의 다양성 실험에서 발견한 것을 검토하여, 내부 군집 포식과 종의 상보성에 영향을 받아 부정적인 것(통제력 감소)부터 긍정적인 것(통제력 향상)까지 결과가 다양하다는 걸 밝혔다.

그러므로 다양화 계획에 통합시킬 도우미 식물의 유형을 선택하는 일이 난제이다. 예를 들어, 식물의 생물계절학과 천적을 끌어들이는 능력 및 꽃에 대한 접근성[128], 그리고 해충의 종은 식물의 선택에서 중요한 역할을 수행할 것이다. 그러나 도우미 식물을 심는 계획에서는 경제적 수익이 감소하는 걸 최소화할 수 있다. 가능하면 대규모 단작에서 재배하는 대상 작물과 비교하여 만족스런 경제적 수익을 제공할 수 있는 식물을 활용하는 것이 중요하다[170]. 보존 생물학적 통제에서 생물학적 통제의 길항이나 대상 해충에게서 받는 악영향을 줄이기 위하여, Straub 외(2008)는 참조 [152]에서 유익한 주요 천적을 선택할 수 있는 특정 자원을 활용하자고 제안했다. 전반적으로 도우미 식물은 상향식이나 하향식 메커니즘을 통해 해충을 통제하는데, 그 영향력은 도우미 식물의 선택에 달려 있다. 이는 생태학적으로 어울리는 방식으로 상호보완하는 종들을 결합시키는 "올바른 유형"을 찾는 일의 중요성을 강조한다[67]. 

도우미 식물 계획을 설계할 때 몇 가지 절박한 문제가 제기된다. 예를 들어, 도우미 식물과 대상 작물 사이에 최적의 간격은 특정한 권고가 이루어지기 전에 결정되어야 한다. 곤충이 도우미 식물에 끌리는 거리는 가변적이고, 그것이 성공의 열쇠라는 것이 입증되었다. Evans와 Allen-Williams는 참조 [171]에서 최대 20m 거리에서도 끌림이 일어날 수 있다는 걸 입증했다. Judd와 Borden(1989)은 참조 [172]에서 100m에서도 끌림이 있다고 밝혔으나, 다른 연구에서는 불과 몇 센티미터라고도 했다[173-176]. 그러므로 곤충의 행동과 이동[83], 곤충의 수색 방식[177, 178], 먹이의 범위[20]에 따라 설계를 조정하는 것이 도우미 식물의 성공에 필요한 일일 수 있다. 또한 곤충의 먹이활동 행동은 해충 관리 전략에서 도우미 식물의 성공에 영향을 미칠 것이다. 예를 들어, 식물의 구조는 초식동물에게 영향을 줄 수 있다. 유채(B. napus)는 선형이 아니고 단순하거나 가지가 없으며[179] 어떤 경우에는 먹이활동을 복잡하게 하는 물리적 장벽으로 작용하는 털들로 구성될 수 있다[180].


5. 결론

해충의 숫자를 줄이기 위한 도우미 식물의 여러 사례가 입증되어 왔다. 맥주보리, 샐비어나 사향초를 방울다다기양배추에 사이짓기하면 더 적은 배추좀나방이 발견되었다[61]. 마찬가지로 배추(Brassica chinensis L.)에 녹색양파(Allium fistulosum L.)를 사이짓기하면 더 적은 수의 줄무니벼룩잎벌레가 관찰된 한편[181], Mutiga 외(2010)의 참조 [182]에서는 봄양파(Allium cepa L.)를 콜라드(B. oleracea var. acephala)와 사이짓기하면 배추 진딧물(Brevicoryne brassicae L.)의 숫자가 확연히 줄어든다고 보고했다. 그러나 도우미가 대상을 보호하는 메커니즘은 제대로 밝혀지지 않았다[183]. 많은 연구에서는 식물의 곤충을 쫓아내는 화학적 특성이라고 제시한 반면[94], 다른 연구에서는 도우미 식물이 화학적으로 불명확한 것으로 여겨진다고 제시했다[66]. 예를 들어, Finch 외(2003)는 참조 [66]에서 메리골드와 민트처럼 일반적으로 그들의 방충 특성을 활용해 재배되는 도우미 식물이 고자리파리나 양배추뿌리파리(D. radicum)를 쫓아내지 못하고, 오히려 그들의 숙주를 발견하고 선택하는 행동을 가로막곤 했다[16, 65]. 따라서 도우미 식물이 해충을 쫓아내지는 않았지만, 그들이 대안적인 메커니즘을 통해 숙주 식물이 발견되는 걸 방해할 수는 있었다. 전반적으로 해충의 숫자를 줄이기 위한 도우미 식물의 효과가 논쟁의 대상이 아니라, 그들이 작동하는 메커니즘을 논의해야 한다.

결과가 혼합될 수 있으니 해충의 관리에 도우미 식물을 활용하기 전에 주의해야 한다. 예를 들어, Held 외(2003)가 참조 [12]에서 수행한 실험에서는 장미를 손상시키는 왜콩풍뎅이(Popillia japonica Newman)를 방해하는 능력이 있다고 추정되는 몇 가지 도우미 식물을 탐구했다. 그 결과 도우미 식물이 도움이 되지 않는다고 결론을 내렸다. 작부계획의 다양화는 해충 관리의 미래에 필수적 단계이다. 도우미 식물은 농민이 현지내에서 해충의 밀도를 줄이기 위해 다양화 계획에 통합시킬 수 있는 여러 분야 중 하나일 뿐이다. 그러나 상대적으로 미묘한 요소들이 작물의 다양화 계획이 해충을 억압하고 작물의 대응을 개선시키는 일에 성공했는지 실패했는지를 결정할 수 있다. 그러므로 식물의 선택과 혜택의 메커니즘, 시간의 패턴, 작물의 생물계절학 등에 관한 더 많은 연구가 필요하다. 궁극적으로, 도우미 식물 심기 같은 재배 통제 전략이 종의 다양성을 보존하고, 농약의 사용을 감소시키며,해충 통제를 향상시킬 수 있다. 



출처 https://www.intechopen.com/books/weed-and-pest-control-conventional-and-new-challenges/companion-planting-and-insect-pest-control

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연구자들이 식물에서 프리온이란 단백질을 발견했는데, 이것이 '기억'과 유사한 역할을 한다고 한다. 


그러니까 식물도 나를 괴롭히거나 아프게 한 무언가에 대해서도 기록할 수 있는 셈인가... 흥미롭다.


http://scienceon.hani.co.kr/396357

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텃밭이든 생계로 농사를 짓든, 벌레 때문에 농사짓기 힘들다고 누구나 생각해 보았을 것이다.

이들을 해결하기 위해 손으로 잡든지, 농약을 치든지, 그것도 아니면 그냥 내버려두든지 하는 방법을 택하게 된다.

그런데 이이제이(오랑캐로 오랑캐를 제어한다)라는 방법을 활용할 수도 있다.

바로 곤충으로 곤충을 제어하는 것이다. 물론 그것이 농약을 치는 것만큼 벌레를 박멸시키지는 못할지 몰라도, 어쨌든 그냥 내버려두거나 손으로 잡는 것보다는 더 효과적일 것이다.


먼저 해충을 잡아먹거나 쫓아버리는 그러한 곤층들을 위한 공간을 마련해 주어야 한다. 사람도 집이 있어야 거주하면서 소비도 하고 재생산 활동도 하고 그러지 않는가. 곤충도 똑같다. 

논밭의 한켠에 아래와 같은 식물을 심어서 곤충에게 공간을 제공하자(미리 하나만 말씀드리자면, 외국자료를 보고 쓰는 글이다 보니 권하는 식물들이 한국의 환경에서도 그때 재배가 가능한지 어떤지 확인하지 못했다. 저 대신 시도해 보시고 결과를 알려주시면 고맙겠습니다).




봄철 곤충을 끌어오기 좋은 식물

Sweet Alyssum (Lobularia maritima)

Rosemary (Rosmarinus officianalis)

Thyme (Thymus vulgaris)

Crimson clover (Trifolium incarnatum)

Bugleweed (Ajuga reptans)



여름철 곤충을 끌어오기 좋은 식물

Lavender (Lavandula spp.)

Yarrow (Achillea millefolium)

Mint (Mentha spp.)

Queen Anne’s Lace (Daucus carota)

Roman chamomile (Chamaemelum nobile)



가을철 곤충을 끌어오기 좋은 꽃

Bee Balm (Monarda didmya)

Mullein (Verbascum thapsus)

Goldenrod (Solidago spp.)

Fennel (Foeniculum vulgare)A

ster (Aster chilensis)




모르는 사람은 무섭다고 비명을 지를지 모르지만 사마귀는 포식자, 즉 온갖 종류의 해충들을 통제할 수 있는 최고의 익충이다. 

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식물에게 '똑똑하다'라는 인간의 개념을 대응시키기 어렵겠지만, 식물들이 나름 자신이 처한 환경과 조건에서 살아남기 위해 발달시켜 온 일들을 확인하면 정말 놀랍다는 말밖에 나오지 않는다.


너무 재밌는 기사이다. http://ecotopia.hani.co.kr/340506

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대부분의 작물이 C3 광합성을 하는 식물이고, 대부분의 풀들이 C4 광합성을 하는 식물이라고 한다.

이 둘의 결정적 차이는 쉽게 이야기하자면(자세한 내용은 나도 잘 모르니 여기를 참조하시길... https://ko.wikipedia.org/wiki/C4_%EC%8B%9D%EB%AC%BC), 더 척박한 환경에서도 잘 자라느냐 아니냐라는 점이다. 그래서 풀이 더 어려운 조건에서도 작물보다 훨씬 더 잘 자란다는 것이다.


그런데 이런 프로젝트가 국제벼연구소에서 이루어지고 있다. 

이름하여 "C4 벼" 프로젝트이다.

아래 링크로 들어가서 한번 보시길 바란다. 정말 흥미로운 일이다.


http://c4rice.irri.org/ 

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우리가 옷을 발가벗고 맨몸으로 햇빛과 공기 중에 그대로 노출되어 있다면 어떻게 되겠는가? 

당연히 추위와 더위를 더 느끼고, 피부는 건조해질 것이다.


흙도 마찬가지이다.

흙을 우리의 피부라고 생각해 보자.

흙이 햇빛과 공기 중에 그대로 드러나 있다면 어떨까?

당연히 더 뜨겁거나 차가워지고, 또 증발량이 많아져 건조해질 것이다.


수분이 적당하지 않은 흙에서는 농사 또한 잘 되지 않는다.

흙을 맨살 그대로 노출시키지 않는 방법으로는 덮개식물을 이용하는 방법이 있다.

덮개작물이라 하지 않고 덮개식물이라 한 것은, 살아 있는 풀을 이용하는 방법과 베어낸 풀이나 짚을 활용하는 방법이 있기 때문에 그렇다.


다음 동영상을 보고 이제는 가급적 흙에 예쁘고 멋진 옷을 입혀주도록 하자.

내 옷만 살 일이 아니라 흙을 잘 가꾸고 꾸미는 일에도 신경을 써야 한다.





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Eating a leaf off a plant may not kill it, but that doesn't mean the plant likes it. The newest study to examine the intelligence (or at least behavior) of plants finds that plants can tell when they're being eaten -- and send out defenses to stop it from happening.



We’ve been hearing for decades about the complex intelligence of plants; last year’s excellent New Yorker piece is a good place to start, if you want to learn more about the subject. But a new study, conducted by researchers at the University of Missouri, managed to figure out one new important element: plants can tell when they’re being eaten, and they don’t like it.


The word “intelligence,” when applied to any non-human animal or plant, is imprecise and sort of meaningless; research done to determine “intelligence” mostly just aims to learn how similar the inner workings of another organism is to a human thought process. There’s certainly nothing evolutionarily important about these sorts of intelligence studies; a chimp is not superior to a chicken just because chimps can use tools the same way humans do. But these studies are fascinating, and do give us insight into how other organisms think and behave, whatever “think” might mean.

This particular study was on the ever-popular Arabidopsis, specifically the thale cress, easily the most popular plant for experimentation. It’s in the brassica family, closely related to broccoli, kale, mustard greens, and cabbage, though unlike most of its cousins it isn’t very good to eat. This particular plant is so common for experiments because it was the first plant to have its genome sequenced, so scientists understand its inner workings better than almost any other plant.


The researchers were seeking to answer an unusual question: does a plant know when it’s being eaten? To do that, the researchers had to first make a precise audio version of the vibrations that a caterpillar makes as it eats leaves. The theory is that it’s these vibrations that the plant can somehow feel or hear. In addition, the researchers also came up with vibrations to mimic other natural vibrations the plant might experience, like wind noise.


Turns out, the thale cress actually produces some mustard oils and sends them through the leaves to deter predators (the oils are mildly toxic when ingested). And the study showed that when the plants felt or heard the caterpillar-munching vibrations, they sent out extra mustard oils into the leaves. When they felt or heard other vibrations? Nothing. It’s a far more dynamic defense than scientists had realized: the plant is more aware of its surroundings and able to respond than expected.


There’s more research to be done; nobody’s quite sure by what mechanism the plant can actually feel or hear these vibrations, and with so many plants out there, we’re not sure what kind of variation on this behavior there is. But it’s really promising research; there’s even talk of using sound waves to encourage crops to, say, grow faster, or send out specific defenses against attacks. Imagine knowing that a frost is coming, and being able to encourage plants to fruit faster by simply blasting them with music. That’s the kind of crazy sci-fi future this indicates.




(Image via Flickr user Carolyn Conner)

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식물은 동물에 비해 열등한 생물인가? 그리고 동물은 인간에 비해 열등한 생물인가? 나는 아니라고 본다. 베르그송의 말에 따르면, 서로 방향을 달리하여 진화해 온 결과일 뿐, 거기에는 우등도 열등도 없는 모두 생명의 한 모습이다. 


아래 기사는 식물들 사이에서도 우리가 알지 못하는 '소통'이 이루어지고 있다는 내용이다. 이 내용에 바질이 고추씨의 발아를 촉진한다는 것처럼, 옛날 우리의 할매들은 마늘밭에 상추씨를 함께 심어왔다. 내가 실제로 그렇게 심어서 실험해보니, 아무것도 없는 곳에 심었을 때보다 마늘밭에 심었을 때 훨씬 상추의 발아율도 높고 자람새도 좋았다. 

아마 예전부터 사이짓기나 섞어짓기를 하는 작물들 사이에는 이렇게 아직 우리가 알지 못하는 일종의 '궁합'이라는 것이 있을 것이다. 서로가 서로에게 좋은 영향을 미치든지, 아니면 또 다른 효과가 있으니 그런 작물들을 짝지워서 농사짓지 않았을까? 바보도 아니고 뭐하러 농지 아깝게 여러 가지를 섞어 심겠는가! 

또한 돌려짓기를 하면 각각의 작물과 공존하는 미생물의 종류가 달라져서 농사에 더 이롭다는 연구도 나온 바 있다. 


바질과 고추에 대해서는 여기를 참조하시길. 

---------




휘발성 화학물질, 균근 네트워크, 제3의 음향 신호 등으로 소통 밝혀져

동료에 위험 알리고, 천적 불러…곁에 좋은 이웃 있는지도 미리 알아채

 


» 식물은 발이 없지만 다양한 방어수단을 갖췄다. 진딧물의 습격에 대해 방출하는 화학물질을 바꿔 천적을 부른다. 사진=안드레아스 아이클러, 위키미디어 코먼스

 

식물은 초식 곤충의 습격을 받으면 휘발성 화학물질을 방출해 주위에 경보를 발령한다. 잔디를 깎을 때 나는 상큼한 냄새가 바로 이 물질이다. 그런데 식물의 소통방식이 이제껏 알던 것보다 훨씬 다양하고 우리의 상상을 넘어선다는 사실이 밝혀지고 있다.
　

진딧물이 날아와 수액을 빨아먹기 시작했다고 치자. 식물은 방출하던 화학물질 성분을 재빨리 초식 곤충이 싫어하는 성분으로 바꾼다. 이 화학물질은 진딧물에 기생하는 말벌을 끌어들이는 구실도 한다. 말하자면 공격을 당한 식물이 포식곤충에게 “도와줘요!”하고 외치는 꼴이다.
　

그런데 핀란드 연구자들은 참새 목의 작은 새들도 도움을 청하는 식물의 화학신호를 알아챈다는 사실을 실험을 통해 확인했다. 새들은 식물에 붙어있는 곤충 애벌레를 귀신같이 찾아내는데, 잎에 벌레가 갉아먹은 흔적이나 시든 잎 등 시각적 단서를 이용하는 것으로 알려졌다.


» 새들은 애벌레(A)나 그것이 갉아먹은 잎(B)의 시각적 화학적 단서로 먹이를 찾는다. 핀란드 연구진이 실험을 위해 만든 인공 애벌레(C)와 벌레가 쪼은 모습(D). 사진=엘리나 맨틸래 외, <플로스 원>

　

그러나 시각적 단서를 완전히 차단한 나무 안쪽에서 애벌레가 식물을 먹도록 했는데도 새들은 벌레를 정확히 찾아냈다. 식물이 초식 곤충의 공격을 당했을 때 내는 화학물질을 단서로 보이지 않는 곳의 벌레를 찾은 것이다.

 

물론 나무가 낸 이 화학물질이 새들만을 위한 신호는 아니고 기생 말벌과 포식성 진드기도 유인하는 것이지만, 식물이 무척추동물뿐 아니라 척추동물까지 끌어들이는 소통이 가능하다는 것이 이 연구로 드러났다.

 

» 뿌리와 균사가 형성하는 균근이 식물의 땅속 의사소통의 통로가 되는지를 실험한 영국 연구진의 실험 얼개. 그림=바비코바 외, <에콜로지 레터스>

　

식물은 잎뿐 아니라 뿌리를 통해서도 화학물질을 분비해 다른 식물과 곤충에게 신호를 보낸다. 그런데 단지 뿌리가 아닌 곰팡이의 균사를 통신망으로 활용한다는 사실이 최근 밝혀졌다.
　

곰팡이와 식물의 공생은 매우 널리 퍼져있는데, 가장 대표적인 것이 식물 뿌리와 곰팡이의 균사가 땅속에서 얽혀 균근을 이루는 것이다. 곰팡이는 유기물을 분해한 영양분을 제공하고 질병과 기생충도 막아준다. 식물은 곰팡이에게 광합성으로 만든 탄수화물로 보답한다.
　

영국 과학자들은 실험을 통해 균근이 영양분뿐 아니라 경고 신호를 전달하는 통로 구실도 한다는 사실을 밝혔다. 진딧물의 공격을 받은 식물의 신호물질이 균근을 통해 이웃 식물에 전달된다는 사실을 확인한 것이다.

 


» 식물이 내뿜은 도움 요청 화학신호를 받은 기생 말벌이 매미나방 애벌레 몸속에 알을 낳고 있다. 사진=스콧 바우어, 미국농림부, 위키미디어 코먼스

 

공기를 통한 화학물질 전달을 차단한 콩에 진딧물을 넣자 균근으로 연결된 콩은 진딧물에 대항하는 화학물질을 분비했지만, 균근을 차단한 식물은 아무런 대응도 하지 않았다. 
　
대부분의 식물은 땅속에서 균근으로 연결돼 있어 이런 네트워크를 통한 신호 전달은 큰 의미를 갖는다. 진딧물은 한 번 끼면 급속히 번창하기 때문에 감염을 예방하는 것이 식물에 큰 이득이 된다. 또 곰팡이도 자신에게 한 몫이 돌아올 탄수화물을 진딧물에게 빼앗기기는 싫을 것이다. ‘균근 통신망’은 이런 상호 이익을 선택하는 과정에서 진화했을 것으로 연구자들은 추정했다.
　

이 발견을 유기농에 응용할 수도 있다. 작물 사이사이에 진딧물에 아주 민감한 식물을 심어놓는다면, 이 식물은 일종의 조기경보 장치로 작동해 다른 식물이 진딧물을 퇴치하는 화학물질을 분비하도록 해 줄 것이다. 진딧물이 번진 뒤 허둥지둥 약을 칠 필요가 없어진다.


» 바실. 고추 씨의 발아를 돕는 것으로 드러났다. 사진=크리스천 바우어, 위키미디어 코먼스

 

유럽의 농부들은 고추밭에 바질을 함께 심는다. 토양의 습기를 지켜주는 천연 멀칭 기능을 한다는 것이다. 바질은 허브의 일종으로 다량의 휘발성 물질을 내보내 잡초를 억제하고 천연 살충제 구실도 하는 것으로 알려져 있다.

 

이런 농부의 지혜가 옳았음이 호주의 생물학자가 수행한 정밀한 실험에서 밝혀졌다. 바질과 함께 심은 고추의 발아율은 그렇지 않은 고추보다 높았고, 반대로 또 다른 허브인 회향과 함께 심은 고추의 발아율은 떨어졌다.

 

고추는 누가 좋은 이웃이고 누가 나쁜 이웃인지 안다는 것인데, 눈길을 끄는 것은 이제까지 식물 사이의 소통을 매개하는 수단이던 빛, 화학물질, 물리적 접촉이 아닌 제 3의 신호를 통해 안다는 사실이다. 이러한 감각이 중요한 까닭은 곁에 누가 있는지 씨앗 때부터 알아내 싹틀지 말지, 빨리 자랄지 말지를 미리 정하는 것이 나중에 대응하는 것보다 훨씬 유리하기 때문이다.

 

연구자들은 이 새로운 매체가 음향 신호일 가능성을 제시했다. 우리 귀에는 들리지 않지만 세포내 생화학적 과정에서 발생하는 소리로서 세포 골격을 이루는 여러 부위가 "나노 기계적 진동"을 일으켜 만든다는 것이다.

 

식물이 우리가 몰랐던 미세한 음향 소통을 할 가능성을 제시한 것인데, 그래서 음악을 들려주면 식물이 열매를 잘 맺는지도 모를 일이다.

 

■ 기사가 인용한 논문 원문 정보:

 

Maentylae E, Alessio GA, Blande JD, Heijari J, Holopainen JK, et al. (2008) From Plants to Birds: Higher Avian Predation Rates in Trees Responding to Insect Herbivory. PLoS onE 3(7): e2832. doi:10.1371/journal.pone.0002832

 

Zdenka Babikova et. al., Underground signals carried through common mycelial networks warn neighbouring plants of aphid attack, Ecology Letters (2013) 16: 835.843

 

Gagliano and Renton: Love thy neighbour: facilitation through an alternative signalling modality in plants. BMC Ecology 2013 13:19. doi:10.1186/1472-6785-13-19

 

조홍섭 환경전문기자 ecothink@hani.co.kr


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hrases like “lessons from the past” or “learning from ancient history” are apt to make our eyes glaze over, and we flash to memories of boring history classes or droning TV documentaries.  But in the case of aquaculture, a little historical knowledge can be both entertaining and enlightening.

Fish farming is not new; it has been practiced for centuries in many cultures.  Ancient Chinese societies fed silkworm feces and nymphs to carp raised in ponds on silkworm farms, Egyptians farmed tilapia as part of their elaborate irrigation technology, and Hawaiians were able to farm a multitude of species such as milkfish, mullet, prawns, and crab. Archaeologists have also found evidence for aquaculture in Mayan society and in the traditions of some North American native communities.

The award for oldest records about fish farming goes to China, where we know it was happening as early as 3500 BCE, and by 1400 BCE we can find records of criminal prosecutions of fish thieves.  In 475 BCE, a self-taught fish entrepreneur (and government bureaucrat) named Fan-Li wrote the first known textbook on fish farming, including coverage of pond construction, broodstock selection and pond maintenance. Given their long experience with aquaculture, it’s no surprise that China continues to be, by far, the largest producer of aquacultural products.

The original ecological Great Wall in Qianxi, Hebei China. Photograph from iStock

The original ecological Great Wall in Qianxi, Hebei China. Photograph from iStock

In Europe, elite Romans cultivated fish on their large plantations, so that they could continue to enjoy a rich and varied diet when they were not in Rome. Fish like mullet and trout were kept in ponds called “stews.”  The stew pond concept continued into the Middle Ages in Europe, particularly as part of the rich agricultural traditions at monasteries, and in later years, in castle moats. Monastic aquaculture was devised, at least in part, to supplement declining stocks of wild fish, a historical theme that resonates dramatically today, as we confront the effects of declining wild fishstocks around the world.

Societies have often used aquaculture to adapt to growing populations, changing climate and cultural diffusion, in sophisticated and sustainable ways. Historical examples can inspire us to encourage aquaculture which is environmentally sustainable and which discourages the use of antibiotics and the destruction of wild sea populations.

For example, taro fishponds in the uplands of Hawaii were used to grow a wide range of salt-tolerant and freshwater fish, such as mullet, silver perch, Hawaiian gobies, prawns and green algae.  The ponds were fed by runoff streams from irrigation as well as hand-made estuaries connected to the nearby sea. They were highly productive, thanks to the replenishing water sources as well as mounds of hand-planted taro plants around the edges, which attracted insects for fish to eat.

Terraced taro field along the hillside of Kauai island. Photograph by YinYang, iStock

Terraced taro field along the hillside of Kauai island. Photograph from iStock

Hawaiians also created more elaborate brackish-water aquaculture techniques as well as seawater ponds to farm ocean fish.  Seawater ponds were created by the construction of a seawall, often made up of coral or lava rock.  Coralline algae gathered from the sea were used to strengthen the walls, as they act as a natural cement.  The seawater ponds contained all of the biota of the original reef environment and supported 22 species.  Innovative canals constructed with wood and fern grates allowed water from the sea, as well as very small fish, to pass through the wall of the canal into the pond.  The grates would prevent mature fish from returning to the sea while at the same time allowing smaller fish into the system.  Fish were harvested at the grates by hand or with nets during the spring, when they would attempt to return to the sea for spawning. The grates allowed ponds to be continually re-stocked with fish from the sea and cleaned of sewage and waste using natural water currents, with very little human involvement.

Ancient Egyptians devised a land-reclamation method around 2000 BCE which is still highly productive, reclaiming over 50,000ha of saline soils and supporting over 10,000 families.  During the spring, large ponds are constructed in saline soils and flooded with fresh water for two weeks.  The water is then drained and flooding is repeated.  After the second flooding is discarded, the ponds are filled with 30cm of water and stocked with mullet fingerlings caught in the sea.  Fish farmers regulate the salinity by adding water throughout the season and there is no need for fertilizer.  About 300-500kg/ha/year of fish are harvested from December through April.  Diffusion takes place where the low salinity standing water forces the higher salinity groundwater downward.  Each year after the spring harvest the soil is checked by inserting a eucalyptus twig into the pond’s soil.  If the twig dies the land is used again for aquaculture for another season; if the twig survives farmers know the soil has been reclaimed and is ready to support crops. This aquaculture method reclaims soil in a three to four year period, compared to 10-year periods required by other practices used in the region.

Chinese fish farming

Floating set of cage farms operated by the Yangjiang Cage Culture Association
Photograph by Mark J. Spalding

Some of the ancient aquaculture in China and Thailand took advantage of what is now referred to as integrated multi-trophic aquaculture (IMTA).  IMTA systems allow the uneaten feed and waste products of a desirable, marketable species, such as shrimp or finfish, to be recaptured and converted into fertilizer, feed and energy for farmed plants and other farm animals.  IMTA systems are not only economically efficient; they also mitigate some of the most difficult aspects of aquaculture, such as waste, environmental harm and overcrowding. In ancient China and Thailand, a single farm might raise multiple species, such as ducks, chickens, pigs and fish while taking advantage of anaerobic (without oxygen) digestion and waste recycling to produce thriving terrestrial husbandry and farming that in turn supported thriving aquaculture farms.

Lessons We Can Learn from Ancient Aquaculture Technology

  • Use plant-based feeds instead of wild fish;
  • Use integrated polyculture practices such as IMTA;
  • Reduce nitrogen and chemical pollution through multi-trophic aquaculture;
  • Reduce escapes of farmed fish to the wild;
  • Protect local habitats;
  • Tighten regulations and increase transparency;
  • Re-introduce time-honored shifting and rotating aquaculture/agriculture practices (Egyptian Model).



http://ocean.nationalgeographic.com/ocean/photos/oceans-galleries-main/

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