미국 코넬대학교의 새로운 연구에 따르면 뉴욕주 이타카의 역사적인 묘지 아래 지하 방에는 약 550만 마리의 야생벌이 둥지를 틀고 있는 것으로 나타났습니다. 이는 현재 기록된 땅에 둥지를 틀고 있는 벌 군집 중 가장 크고 오래된 군집 중 하나로 간주됩니다. 이번 발견은 농업 생산과 생태계에서 야생 수분 매개체의 중요한 역할을 강조하고 묘지와 같은 "비전통적 녹지 공간"이 어떻게 도시의 생물 다양성 피난처 역할을 할 수 있는지에 대한 논의를 촉발시켰습니다.
본 연구는 우연한 관찰에서 비롯되었습니다. 2022년 봄, 코넬대학교 농업생명과학대학 곤충학 실험실 기술자인 레이첼 포다이스(Rachel Fordyce)는 주차비를 절약하기 위해 종종 이타카의 이스트 힐 플라자 근처에 차를 주차한 후 옆에 있는 이스트 잔디 묘지를 통해 걸어서 출근했습니다. 어느 날, 그녀는 벌이 가득 담긴 표본병을 들고 실험실로 걸어들어가서 강사인 브라이언 댄포스(Bryan Danforth) 교수에게 이렇게 말했습니다. "이 벌들은 묘지 곳곳에 있습니다." 식별 후, 이 곤충은 일반적으로 "일반 채광벌"로 알려진 Andrena Regularis였으며, 이는 단독으로 땅에 둥지를 틀고 있는 야생 수분매개벌입니다.
추가 조사에 따르면 묘지 아래의 식민지는 연구팀이 예상했던 것보다 훨씬 컸습니다. 연구원들은 이곳에 최소 약 550만 마리의 일반 땅벌이 있으며, 약 1.5에이커(약 6,000제곱미터)의 면적에 고밀도 둥지를 형성하고 있는 것으로 추정하고 있습니다. 군체 수로 계산하면, 이는 전통적인 벌집에 200개 이상의 꿀벌 상자가 좁은 지역에 집중되어 있는 것과 맞먹으며, 이는 맨해튼 인구의 3배가 넘는 양입니다. 연구 논문의 첫 번째 저자이자 Danforth 연구 그룹의 학부생인 Steve Hoge는 비록 세계에 기록되지 않은 매우 큰 벌 군집이 있을 수 있지만 이 묘지 군집은 출판된 과학 문헌 측면에서 "알려진 가장 큰 벌 군집 중 하나"라고 말했습니다.
일반 땅벌은 지역 농업 생산에 중요한 경제적 가치를 가지고 있습니다. 저널 "Apidologie"에 발표된 최신 연구에서는 이 묘지 꿀벌 군집 시스템을 사용하여 종종 간과되는 야생 꿀벌의 생물학적 특성을 기록하고 꿀벌 생물학을 기록하는 새로운 방법 세트를 제안했습니다. 이 연구는 일반 벌로 대표되는 야생벌이 뉴욕주에서 가장 중요한 농산물 중 하나인 사과와 같은 고부가가치 환금작물을 수분시키는 데 중요한 역할을 한다는 점을 강조합니다. Danforth는 이번 연구가 "고독하게 둥지를 틀고 있는 꿀벌의 프로필을 높이고, 그 수가 많고, 작물 수분매개자로서의 중요성과 이러한 둥지 장소를 식별하고 보호해야 할 필요성을 보여줍니다."라고 말했습니다.
역사적 기록에 따르면 East Lawn Cemetery에 정기적으로 땅벌이 있었던 것은 20세기 초로 거슬러 올라가며 묘지 자체는 1878년에 설립되었습니다. 이번 발견은 오래된 묘지가 도시 야생 동물의 중요한 서식지라는 생각을 뒷받침합니다. 묘지 관리자인 케븐 모스(Keven Morse)는 지난 수년간 공원에서 사슴, 둥지 거위, 매, 여우, 코요테 등 다양한 야생 동물을 목격했다고 말했습니다. 벌들도 이곳에서 활동했지만, 그를 쏘지는 않았습니다. 그는 벌의 밀도가 특히 높은 서너 곳의 지역에서는 "잔디를 깎아야 할 때마다 좀 참기 힘들다"고 인정했습니다.
과학 연구팀은 묘지가 대규모 벌 군집의 '안전한 피난처'가 된 것은 우연이 아니라고 믿습니다. Danforth는 묘지의 상대적으로 조용한 환경, 사람의 방해가 적은 것, 농약이 없는 것, 그리고 최소한의 토양 교란이 결합되어 땅에 둥지를 트는 꿀벌을 위한 이상적인 서식지를 만든다고 설명했습니다. 묘지에서 약 1/3 마일 떨어진 코넬 과수원은 이른 봄에 풍부한 꽃을 제공하며 묘지가 있는 모래 토양은 일반 땅벌이 선호하는 둥지 기반입니다. 이 두 가지 측면은 이 매우 큰 식민지의 장기적인 존재를 뒷받침할 가능성이 높습니다.
일반 땅벌은 단독으로 땅에 둥지를 트는 꿀벌에 속하며 전 세계적으로 매우 높은 비율을 차지하고 있지만 오랫동안 이들에 대한 연구가 상대적으로 취약했습니다. 현재 벌 종의 약 75%가 단독으로 땅에 둥지를 틀며 생활하는 생활 방식을 채택하고 있지만, 이는 사회적인 벌과 호박벌에 비해 훨씬 덜 알려져 있습니다. Hogg는 프로젝트를 시작했을 때 일반 땅벌에 대한 보다 체계적인 과학적 설명이 1978년으로 거슬러 올라가며 그 이후 관련 생물학적 정보가 매우 제한적이라는 사실을 발견했다고 회상했습니다.
새로운 연구에 따르면, 암컷 일반 말벌은 지하에 둥지를 파고 일련의 알을 낳는 방을 만들고 그 안에 애벌레가 성장할 수 있도록 꽃가루와 꿀을 저장합니다. 알은 지하에서 부화하여 유충으로 성장한 후 탈피하고 발달하여 결국 표면 아래에서 성체로 나타납니다. 이 종의 독특한 특징은 "성체 형태로 겨울을 나는 것"인데, 이는 꿀벌 중에서는 비교적 드뭅니다. Hogg는 이것이 사과나무, 기타 과일나무 및 이른 봄에 피는 야생화를 포함하여 벌꿀 공급원 나무 종이 피는 이른 봄에 일반 땅벌이 처음으로 나타날 수 있는 이유 중 하나라고 지적했습니다. 뉴욕에서는 지역 규칙 꿀벌이 일반적으로 4월에 둥지에서 나타나며 낮 기온이 섭씨 21도(화씨 70도)에 가까울 때 가장 활동적입니다.
연구팀은 서식지 내 꿀벌 군집 크기와 종 구성을 체계적으로 평가하기 위해 '둥지 밖 트랩' 모니터링 방법을 설계했습니다. 그들은 땅에서 나오는 곤충을 수집 용기로 유도하기 위해 1제곱미터 미만의 땅 위에 작은 그물망 모양의 우리를 만들었습니다. Danforth는 이 방법이 "표면의 작은 영역에서 나오는 전체 동물 군집을 한 번에 포착"할 수 있다고 설명합니다. 연구팀은 2023년 3월 30일부터 5월 16일까지 총 10개의 둥지 밖 트랩을 설치해 벌, 파리, 딱정벌레 등 16종에 걸쳐 총 3251마리의 곤충을 채집했는데, 그 중 일반 땅벌이 절대우점종이었다.
연구진은 각 트랩에 기록된 일반 땅벌의 수를 바탕으로 단위 면적당 벌 군집 밀도를 계산한 뒤 이를 묘지 전체 면적 약 6,000㎡로 추정했다. 그런 다음 그들은 묘지 표면 아래 꿀벌 군집의 크기가 300만에서 800만 마리에 달하며 평균 약 550만 마리로 추정했습니다. 모니터링 데이터에 따르면 따뜻한 4월에 수컷 벌이 먼저 출현하고 며칠 후에 암컷 벌이 집중적으로 출현하는 것으로 나타났습니다. 호그는 "수컷 벌이 먼저 둥지를 떠나 땅에서 암컷 벌을 기다린다. 이렇게 하면 짝짓기 기회를 극대화하고 유전자를 전달할 수 있다"고 지적했다. 이 패턴은 다른 이른 봄 꿀벌 종의 관찰과 일치합니다.
둥지 밖 함정은 또한 묘지 둥지 식민지 내의 복잡한 기생 관계를 드러냅니다. 이 연구는 "뻐꾸기 벌"로도 알려져 있는 떠돌이 벌 Nomada imbricata가 일반 벌의 벌집 늦게 나타나서 벌의 세포에 알을 낳는다는 사실을 기록했습니다. 꿀벌 유충이 부화한 후, 그들은 숙주 유충을 죽이고 원래 숙주에 속했던 둥지의 꽃가루 자원을 소비합니다. 이 "기생충 번식" 전략은 묘지 지하 생태계의 다층적인 상호 작용을 더욱 보여줍니다.
그룹에 대한 대중의 인식과 참여를 확대하기 위해 Danforth와 동료들은 대중이 웹 사이트를 통해 지구 온난화 꿀벌과 그 서식지에 대한 목격 및 이미지를 제출하도록 장려하는 세계 시민 과학 이니셔티브를 시작했습니다. 연구팀은 많은 유사한 꿀벌 군집이 규모는 크지만 적절한 보호가 부족하다는 점을 강조했습니다. 벌집이 도로나 건물로 덮이면 작물 수분에 중요한 수백만 마리의 벌이 순식간에 사라질 수 있습니다. Danforth는 "이 벌집의 규모는 엄청나며 긴급히 보호가 필요합니다. 만약 이 벌집이 유지되지 않고 누군가가 그 위에 시멘트를 부으면 밤새 550만 마리의 중요한 수분매개벌이 사라질 수 있습니다."라고 말했습니다.