지렁이에 대한 흥미로운 연구이다.
흙속에 지렁이가 존재하면 확실히 식물의 성장이 더 나아지고, 질소의 함량도 높아진다고 한다. 식물과 벌레와의 관계는 좀 복잡한 양상인데, 식물의 총채벌레에 대한 저항성은 높아지지만 진딧물에게는 오히려 취약한 모습을 보인다고 한다. 식물이 더 잘 자라서 맛있으니까 진딧물이 더 꼬이는 걸까? 아무튼 재미나네. 요약 부분을 엉터리이지만 옮기면 다음과 같다.

http://onlinelibrary.wiley.com/…/1…/1365-2435.12969/abstract


요약

1. 지렁이 같은 땅속의 부식성 생물은 굴을 파고 똥을 싸는 활동으로 토양 양분의 가용성을 높일 수 있다. 최근 여러 연구에서 지렁이가 원인이 되는 이러한 변화가 식물의 자람새와 초식동물에 대한 저항성에 영향을 미치는지의 여부를 탐구했지만, 아직까지 이 논문들이 공식적으로 집계되지는 않았다.

2. 우린 2016년까지 발표된 논문들의 메타 분석을 수행해, 식물의 성장과 초식 곤충에 대한 저항 및 화학적 방어에 지렁이가 미치는 영향을 공식적으로 실험했다. 또한 지렁이가 식물의 성장과 저항에 미치는 효과의 크기에 대한 연구들 사이의 변화를 설명하는 생태적 요인도 탐구했다. 

3. 우린 지렁이의 존재가 식물의 성장(20%까지)과 질소 함량(11%까지)을 증가시킨다는 사실을 발견했다. 전반적으로 지렁이는 씹어 먹는 초식동물(애벌레, 민달팽이, 뿌리벌레류)에 대한 식물의 저항성에는 별 영향을 미치지 못했고, 심지어 체관부에서 먹이활동을 하는 초식동물(진딧물)에 대한 식물의 저항성은 22%나 떨어지기까지 했다. 하지만 지렁이의 존재는 식물이 세포를 먹어치워 공격(총채벌레류)을 당할 때 화학적 방어력을 31%까지 높였으며, 그 결과 총채벌레에 대한 저항력이 81% 증가했다. 지렁이가 미치는 효과의 강도는 생태적으로 여러 종이 혼합되고 지렁이의 밀도가 높을 때 더 컸다. 

4. 이러한 결과는 지렁이의 존재가 초식동물에 대한 식물의 방어에 자연적 변이를 일으키는 중요한 요인임을 시사하며, 기초연구와 응용연구 모두에서 식물-초식동물의 상호작용에 대한 연구에 토양생물의 더 나은 통합을 요구하는 바이다.


728x90

2010년대에 들어와 자주 보았던 뉴스가 있다.

모기를 매개로 하여 확산되는 질병을 막고자, 유전자변형 모기를 풀어서 해결한다는 이야기들이다.

아래의 기사들을 보면 그 내용을 살펴볼 수 있는데, 핵심은 이렇다.

사람의 피를 빨지 않는 수컷 모기의 유전자를 변형해 치명적 유전자를 가지게 만든 뒤, 그들이 암컷 모기와 짝짓기를 하여 후손에게 그 유전자가 전달되면 유충들이 성충이 되지 못하고 도중에 알아서 죽게 만든다는 것이다. 

http://news.khan.co.kr/kh_news/khan_art_view.html?artid=201406222052215&code=990100

http://news.hankyung.com/article/2016021474201?nv=o

http://www.pressian.com/news/article.html?no=155864



그와 똑같은 방식을 응용하여 작물의 해충을 해결하겠다는 움직임까지 생겼다.

양배추 같은 십자화과의 작물에는 배추좀나방이란 놈들이 해를 끼치곤 하는데, 이들을 해결하겠다고 양배추 농사를 짓는 기간 동안 유전자변형 배추좀나방 수컷을 풀어보는 실험을 진행하겠단다. 



배추좀나방의 성충(위)과 유충(아래). 이들이 십자화과에 미치는 피해에 대한 설명은 여기를 보라. https://www.syngenta.co.kr/baecujomnabangdiamondback-moth




아직 상업화까지 된 것 같지는 않지만, 양배추에 배추좀나방이 피해를 주기로서니 이렇게까지 해야 하나 싶다. 농약을 치는 것보다 훨씬 싸고 확실한 효과를 보려나? 머리 아프게 만드네.



해당 이야기는 여기를 ... https://geneticliteracyproject.org/2017/07/11/usda-approves-first-release-ge-diamondback-moths-new-york-cabbage-fields/#.WWUzi_-0ASs.twitter

728x90


사진은 내용과 관계가 없습니다. 사진의 애벌레는 등대풀매나방(Hyles euphorbiae)



공포영화의 한 장면 같기도 하다.  어리고 배고픈 애벌레들의 무리가 무방비 상태의 토마토 식물에 달려들어 잔치를 벌였는데, 무언가를 먹기 시작하면서 잘못되었다. 잎으로는 더 이상 만족하지 못하고 제정신을 잃고 단 한 마리가 남을 때까지 동족끼리 잡아먹게 된다.  

애벌레들이 서로를 잡아먹게 된 건 토마토 식물의 방어전략일 뿐이다. 뿌리를 박고 움직이지 않는 식물들은 배고픈 곤충들에게 쉽게 목표가 되기에, 그들의 포식자가 서로에게 공격적으로 변하도록 하는 것 같은 또 다른 방어수단을 개발시켰다.  여러 식물들이 자신을 보호하기 위해 방어용 화합물을 방출한다. 어떤 식물은 자신을 덜매력적인 대상으로 만드는 한편, 또 다른 일부는 기생말벌을 불러 그들을 공격하는 대상에게 알을 낳도록 하기도 한다. 

토마토의 경우 적들이 가지고 있는 약점을 이용한다. 그들은 공격을 당하면 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate)라는 화합물을 방출해 주변의 다른 식물들에게 대비하란 신호를 주고, 잎에 유해한 맛을 만들어낸다. 애벌레들은 생활이 어려워지면 서로를 돌보는 것으로 알려져 있어, 토마토는 스스로를 맛없게 만듦으로써 그러한 행위를 장려하는 것이다.

동족을 잡아먹는 애벌레와 사전 대비를 하는 식물에 관해서는 그동안 입증되어 왔다. 위스콘신 메디슨 대학의 연구원 John Orrock 씨는 여러 농도의 메틸 자스모네이트 용액을 토마토 식물에 뿌리고, 실험용기 안에 흔한 해충인 파밤나방 애벌레들을 넣었다. 각 식물에 화합물을 많이 살포할수록 애벌레들이 더 빨리 동족을 잡아먹게 되었다. 한편 그렇지 않은 식물들은 방어력을 빨리 발휘하지 못하여 잎이 완전히 먹혀 버렸다. 그런 식물들에서 애벌레들은 서로 조화롭게 살아갔다.  

식물의 행동은 두 단계로 작동했다. 애벌레를 잎에서 멀리 떨어지게 하는 한편, 애벌레의 전체 숫자도 줄인다. 그 전략은 일부 애벌레들이 살아남기 때문에 완전히 효과적이지는 않다. 그들은 일반적으로 아주 잘 먹고 생존할 가능성이 높다.  이 연구는 월요일 Nature Ecology and Evolution에 발표되었다.

Orrock 씨는 자신의 발견이 농업에서 해충을 통제하는 새로운 전략으로 이어지기를 희망하며, 그들이 곤충 개체들을 통해 병원균이 이동하는 방법을 해명할 수 있을 것이라 한다. 

애벌레가 한 식물에 머물러 있지 않으며 한 식물이 자신들을 받아주지 않으면 간단히 다른 식물로 이동할 수 있기에 이 전략은 현실세계에서 제대로 작동하지 않을 수 있다.  또한, 토마토 식물이 자연적으로 방출하는 메틸 자스모네이트는 애벌레의 아랫턱을 멈추기에는 너무 느린 걸로 밝혀졌다. 충분한 양의 화학물질을 방출했을 땐, 이미 모두 먹혀 버렸을 것이다. 

하지만 한 식물의 희생이 나머지 식물들을 구할 수 있다. 메틸 자스모네이트 같은 화학물이 다른 식물에게 신호로 기능하여, 방어를 준비하기 시작하려 이야기할 수 있다. 애벌레들이 도달하면 난처하고 경악하게 될지도 모른다.



해당 논문... https://www.nature.com/articles/s41559-017-0231-6.epdf?referrer_access_token=_q_uiMVUK3l4fm0Mqo8v39RgN0jAjWel9jnR3ZoTv0N_BtPgfYvO13dbN32aF3Q1qtnDrl04eJzATJQeVPrvr6MF9Y1DtDnlCBN74-zHk-CHZlfXAnKM7jwUUBM6F559jV0lwlvQgoVrllZb4hSZUInU8zXAS9SeLfjJGjOo6iZS939mDoRZFBXQp6G23A_q5yyIOk0G_cO_NPW7zXojRlu74SjrZBCANhPf5OrzuZG_cK7IhtOM_u5VJvRoW238sZk9hC5dy01ySukNV8xdSQ%3D%3D&tracking_referrer=blogs.discovermagazine.com



출처... http://blogs.discovermagazine.com/d-brief/2017/07/10/cannibal-caterpillars-tomato-plants/

728x90

너무나 재미난 식물의 세계. 

지금까지 식물에 있는 가시의 종류가 초식동물에게서 자신을 방어하기 위한 무기로만 간주되었는데, 

곤충에게도 그러한 기능을 수행할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 


가시를 제거한 잎과 가시가 달린 잎을 두고 애벌레에게 먹게 하자, 가시가 있는 잎을 더 늦게 먹는다는 사실이 밝혀졌다.




토종 배추나 토종 무의 잎에도 가시 같은 게 발달한 품종이 꽤 있는데 그런 이유였는가? 

또 벼의 까락도 그런 기능을 수행할 수 있을까? 


이거 너무너무 재미난 연구이다.





http://rsbl.royalsocietypublishing.org/content/13/5/20170176

728x90

+ Recent posts