미국 리버사이드에 있는 캘리포니아 대학이 최근 발표한 연구에 따르면 남부 캘리포니아에서 발견된 잡종 꿀벌 그룹이 자연 조건에서 파괴적인 기생충인 바로아 응애에 대한 독특한 방어력을 개발한 것으로 보이며 전 세계 수분매개자 보호에 새로운 희망을 가져다 준 것으로 나타났습니다. 연구팀은 다양한 스트레스로 인해 미국의 상업용 꿀벌 군집이 계속해서 멸종되고 있는 상황에서 이 지역에 적응된 그룹이 훨씬 더 강한 생존 가능성을 보여주었다고 지적했습니다.
최근 몇 년간 미국 양봉가들은 2025년까지 관리하던 꿀벌 군집의 최대 62%를 잃었다고 보고했는데, 이는 농업 생산과 식량 공급에 심각한 영향을 미칠 만큼 큰 규모입니다. 살충제, 기후 스트레스, 서식지 축소 및 기생충과 같은 여러 요인의 중첩은 꿀벌 군집 감소의 중요한 원인입니다. 가장 해로운 것 중 하나는 Varroa 진드기입니다. 바로아 응애는 인간의 "간, 췌장 및 면역계 복합체"와 유사하게 면역 방어, 에너지 저장 및 전반적인 건강 기능을 담당하는 꿀벌의 지방 신체 조직을 먹으며 섭식합니다. 영향을 받은 벌은 종종 체중이 감소하고 질병 저항력이 약화되며 수명이 단축됩니다. 동시에 바로아 응애는 먹이를 주는 과정에서 변형된 날개 바이러스, 급성 벌 마비 바이러스 등을 벌에 직접 주입하여 벌 군집의 붕괴를 더욱 가속화합니다.
바로아 응애 감염을 통제하기 위해 양봉은 오랫동안 화학 물질에 의존해 왔지만 이러한 방법의 효율성은 위험이 줄어들고 있습니다. 대조적으로, 남부 캘리포니아에 살고 있는 잡종 꿀벌 군집은 바로아 응애를 완전히 근절하지 않고도 시간이 지나도 낮은 응애 수준을 유지할 수 있었습니다. 이번 연구의 제1저자이자 리버사이드 캘리포니아 대학교 대학원생인 제네시스 종-에차베스(Genesis Chong-Echavez)는 캘리포니아 양봉가들이 최소한의 약물 치료에도 불구하고 여전히 잘 생존하고 있다는 반복적인 피드백을 통해 과학 연구팀이 그 이유를 명확히 하기 위해 체계적인 평가를 실시하게 되었다고 말했습니다.
연구팀은 본교 통합벌연구센터(CIBER)에 소속되어 2019년부터 2022년까지 236개 꿀벌 군체를 장기 모니터링했다. 그 결과, 현지에서 사육된 잡종 여왕벌이 이끄는 꿀벌 군집의 바로아 응애 수가 상업용 여왕벌을 사용하는 군체보다 평균 약 68% 낮은 것으로 나타났다. 또한 이러한 잡종 꿀벌 군집은 상업용 벌 군집보다 의학적 개입이 필요한 감염 수준이 발생할 가능성이 5배 이상 낮았습니다. 이번 연구에서는 이 교배종군이 상업적으로 선발된 계통이 아니라, 남부 캘리포니아의 야생에서 점차적으로 형성된 유전적으로 다양한 개체군이며, 그 중 상당 부분이 나무구멍 등 자연환경에 서식하는 야생벌군락에서 유래했다는 점을 지적했다. 이전의 유전학 연구에 따르면 이 그룹은 아프리카, 동유럽, 중동 및 서유럽 꿀벌을 포함하여 최소한 4개의 서로 다른 계통으로 추적될 수 있으며 적응을 위한 풍부한 유전적 기초를 제공합니다.
진드기 방지 메커니즘을 더 자세히 조사하기 위해 연구진은 실험실 환경에서 유충 단계의 꿀벌에 대한 행동 선호 실험도 수행했습니다. 바로아 진드기는 일반적으로 뚜껑을 덮기 전과 후에 새끼 방에서 번식하기로 선택하므로, 진드기에 대한 유충의 "유인"이 핵심 요소 중 하나입니다. 실험 결과에 따르면 상업용 꿀벌 군집의 유충과 비교하여 캘리포니아 잡종 꿀벌 군집의 유충에 대한 바로아 응애의 "선호도"가 크게 감소한 것으로 나타났습니다. 특히 바로아 응애가 가장 흔히 침입하는 중요한 시점인 애벌레 발달 7일째에 그렇습니다. Chong-Echavez는 그녀를 가장 놀라게 한 것은 애벌레 단계에서 차이가 명백하다는 점이라고 지적했습니다. 이는 저항 메커니즘이 성인 일개미의 단순한 행동 차이보다는 벌 자체의 유전적 또는 생리학적 특성에 뿌리를 두고 있을 가능성이 높다는 것을 의미합니다.
연구팀은 이번 발견이 남부 캘리포니아를 훨씬 넘어서는 의미를 갖고 있다고 믿습니다. 꿀벌은 매년 수십억 달러 상당의 작물에 수분을 공급하지만 환경적 압박과 전 세계적으로 지속적인 감소에 직면해 있습니다. 남부 캘리포니아의 잡종 꿀벌이 나타내는 천연 항진드기 특성은 사람들이 자연 집단의 유익한 특성을 탐색하고 유전학, 행동 및 화학적 신호에 대한 심층적인 연구를 통해 번식 및 관리에서 화학 물질에 대한 의존도를 줄이는 새로운 방법을 탐색할 수 있음을 시사합니다.
논문의 공동저자이자 리버사이드 캘리포니아대학교 곤충학 교수인 보리스 베어(Boris Baer)는 이번 연구는 또한 오랫동안 꿀벌 군체를 다루어 온 최전선 양봉가의 중요한 역할을 강조한다고 강조했다. 그는 이 과학적 질문이 실험실 가설에서 나온 것이 아니라 관찰자일 뿐만 아니라 연구의 핵심 질문을 형성하는 데 크게 관여한 양봉가와의 많은 상호 작용에서 비롯되었다고 말합니다. 연구원들은 또한 현재 캘리포니아 잡종 꿀벌이 진드기가 완전히 없는 것은 아니며 양봉가가 현재의 통제 조치를 즉시 포기할 것을 권장하지 않는다는 점을 상기시켰습니다. 현재 작업은 낮은 진드기 수준을 유지하는 데 도움이 되는 이러한 꿀벌의 주요 특성을 식별하고 향후 번식 프로그램에 사용할 수 있는 잠재력을 평가하는 데 중점을 두고 있습니다.
다음 단계에서 연구팀은 바로아 응애의 섭식과 번식에 영향을 미칠 수 있는 유충이 방출하는 유전적 요인, 행동 특성 및 화학적 신호에 초점을 맞춰 이러한 유충이 바로아 응애에게 덜 "매력적인" 이유를 명확히 할 것입니다. Chong-Echavez는 전 세계적으로 꽃가루 매개자가 일반적으로 감소하고 있는 시기에 이 연구는 적어도 상대적으로 낙관적인 신호를 보낸다고 말했습니다. 해결책은 현장에서 조용히 나타났을 수 있으며 모든 인간이 해야 할 일은 그것을 이해하고 잘 활용할 시간을 잡는 것입니다.