해충 방귀벌레를 제거하기 위해 개발한 생물학적 방법

2019-01-10 15:19:15 이강훈 기자
▲방귀벌레는 도처에서 볼 수 있는 곤충이다(출처=123RF)

방귀벌레(Stinkbug, 악취를 풍기는 벌레)는 전 세계에서 찾아볼 수 있다. 이 벌레를 맛있는 간식으로 섭취하는 나라가 있는 반면, 해결해야 할 위협으로 간주하는 나라도 있다. 최근, 미국의 한 연구팀이 원치 않는 방귀벌레를 가둘 수 있는 방법을 개발했다. 말벌은 방귀벌레의 천적인 동시에 새삼(love vine)이라는 기생성 식물에 영향을 받는다. 이번 연구는 두 곤충과 식물의 상호작용을 활용한 것이다.

선호가 갈리는 방귀벌레

금노린재과에 속하는 방귀벌레는 밝은 색의 외피 또는 무늬가 있는 넓은 방패 모양을 하고 있으며 스트레스를 받으면 악취를 풍긴다. 악취를 만들어내는 화학물질은 알데히드로써 채소인 고수와 유사한 향을 내기 때문에 일부 사람들은 상쾌한 냄새라고 생각하기도 한다. 일부 종은 시안화물 화합물을 만들어내기도 해 변질된 아몬드 냄새를 풍긴다.

이 벌레를 맛있는 식품으로 여기고 있는 사람도 있다. 동남아시아 국가인 라오스 사람들은 방귀벌레를 산 채로 혹은 잘게 다져 칠리 소스 및 소시지와 함께 먹는다. 이 벌레는 1년 내내 잡을 수 있지만 5~6월에 많이 번식한다.

또, 인도 사람 외에 짐바브웨와 남아프리카, 태국 사람들도 이 곤충을 먹는다. 그러나 수많은 방귀벌레는 해충으로 여겨지고 있으며 여러 가지 살충제에 내성이 있다. 내셔널 지오그래픽에 따르면, 2014년 기준 미국 41개 주에서 이 방귀벌레가 확산되고 있었다.

갈색으로 된 단단한 방귀벌레의 주요 서식지는 중국, 일본, 한반도 및 대만이다. 이 방귀벌레가 1980년경 의도하지 않게 미국으로 흘러들어가 펜실베니아 알렌타운 동쪽 해안에서 처음 발견됐다. 일본이나 중국에서 수입한 여러 물자나 기계류에 올라타 있던 벌레가 미국에 들어온 것으로 간주되고 있다. 그리고 최근에는 유럽과 남미에서도 발견되고 있다.

방귀벌레는 사과, 아프리콧, 배, 체리, 옥수수, 포도, 복숭아, 토마토 등 다양한 식물을 먹고 산다. 방귀벌레로 인해 발생한 손해 중 가장 가시적인 것은 과일과 잎에 생긴 벌레 먹은 자국이다. 그리고 방귀벌레로 손상된 과일과 채소의 내부는 보통 썩게 된다.

버지니아 주 동부 지역에서 포도, 옥수수 및 사과를 포함한 다양한 작물이 이 벌레에 의해 상당한 타격을 입고 있다. 더 나아가 버지니아 주는 특정 방귀벌레 종의 서식지가 되어 브로콜리, 무, 양배추 등의 작물에 상당한 피해를 입고 있다. 그리고 에티오피아가 원 서식지였던 특정 방귀벌레 또한 전세계로 퍼지고 있다.

▲과학자들은 살충제를 사용하지 않고 농작물에서 방귀벌레를 제거하는 방법을 연구 중에 있다(출처=123RF)

방귀벌레를 잡을 수 있는 새로운 방법

버지니아테크 생명과학과 도로시아 톨 교수는 살충제를 사용하지 않고 이 벌레를 제거하는 방법을 발견했다.

방귀벌레는 짝짓기를 하기 위해 세스퀴테르펜(sesquiterpene)이라는 페로몬을 사용한다. 이에 톨 교수의 욘구팀은 이 벌레가 세스퀴테르펜을 합성하는 방법을 확인했다. 그리고 일명 상업적 가치가 있는 농작물로부터 방귀벌레를 쫓아낼 수 있는 페로몬을 만들어 내는 일명 ‘덫’ 식물을 조작했다. 이는 식물이 점성이 있는 경우에 효과가 높았다.

이전에는 방귀벌레가 공생세균이나 자신이 섭취하는 식물로부터 페로몬을 얻는다고 여겼었다. 하지만 연구팀은 이 곤충이 스스로 페로몬을 완전히 합성한다는 사실을 입증했다.

그리고 갈색 방귀벌레를 먹고 사는 중국의 말벌이 이 해충을 제어할 수 있다는 사실도 밝혀졌다. 하지만 말벌 그 자체를 제어할 수 없다는 우려가 제기됐다.

▲말벌은 주로 오크나무 주위에서 생활한다(출처=123RF)

어린 말벌을 죽일 수 있는 '새삼'

미국 라이스대학 글렌 후드 박사의 연구팀에 따르면, 말벌과 방귀벌레, 두 해충은 서로 균형을 이룰 수 있다.

새삼과 어리상수리혹벌(gall wasp) 모두 오크나무를 숙주로 삼는다. 새삼은 다른 식물의 영양을 빨아먹는 덩굴성 기생식물이다. 새삼은 나무의 수액을 빠는 동시에 나무에서 성장하는 말벌 유충으로부터 영양소와 수분을 빨아들인다.

말벌이 성장하면서 오크나무 두레에 벌레혹이 생기고 새삼은 이 벌레혹을 찾는다. 새삼은 성장하는 말벌에게서 영양소를 빼앗지만 성체가 되기에 충분한 양의 영양소는 남겨둔다.

연구팀은 이 새삼이 벌레혹을 찾는 방법과 이와 유사한 다른 식물도 다른 벌레종과 상호작용을 하고 있는지 연구할 계획이라고 밝혔다.

[리서치페이퍼=이강훈 기자]

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