이산화탄소 증가할수록 일부 해충 발생 늘어

  - 나방은 의사소통 교란, 노린재 알 낳는 양 영향 확인 -

농촌진흥청(청장 김경규)은 대기 중 이산화탄소 농도에 따른 해충 생태계 연구 결과, 이산화탄소 농도가 증가할수록 일부 해충에서 의사소통 교란과 개체 수 증가 현상이 나타난다고 밝혔다.

연구는 3년간 실내 풍동(인공기류)1)실험과 생활사 조사로 이뤄졌다.

먼저, 이산화탄소를 감지하는 감각수용기(아랫입술수염)를 지닌 나비목 해충 ‘왕담배나방2)’에 이산화탄소 농도를 400, 600, 1000ppm으로 조절하며 페로몬3) 반응을 관찰했다4).

그 결과, 농도가 높아질수록 수컷 어른벌레의 성페로몬 반응은 12.1% 떨어졌고, 암컷의 성페로몬 생산량은 80% 늘었다.

성페로몬은 같은 종 곤충 간 교미를 위해 암컷이 풍기는 화학물질이다. 성페로몬 반응이 무뎌지거나 생산량이 급격히 느는 것은 해충이 의사소통에 혼란을 겪고 번식에 영향을 받음을 의미한다.

연구진은 이산화탄소가 노린재목 해충 ‘톱다리개미허리노린재5)’의 생활사에 미치는 영향도 확인했다.

그 결과, 이산화탄소 농도가 증가할수록 알부터 어른벌레가 되는 데 걸리는 시간이 3.88일 줄었고, 암컷 어른벌레의 수명은 42.59일 짧아졌으며, 하루 평균 산란량은 1.47개 증가했다.

즉, 이산화탄소 농도 증가에 따라 톱다리개미허리노린재의 세대기간6)은 짧아지고 개체군의 내적증가율은 증가했다.

이번 연구는 화석 연료 사용으로 발생하는 이산화탄소가 지구온난화와 기후변화뿐 아니라, 같은 곤충 사이의 의사소통과 번식에도 영향을 준다는 것을 과학적으로 밝혀낸 데 의미가 있다.

왕담배나방 연구 결과는 국제학술지 ‘생리곤충학(Physiological Entomology)’에 실렸으며, 톱다리개미허리노린재에 관련 연구는 내년 핀란드에서 열리는 ‘세계곤충학회(2020)’에서 발표할 예정이다.

농촌진흥청 국립원예특작과학원 온난화대응농업연구소 서형호 소장은 “이번 연구는 이산화탄소 농도 증가가 곤충의 의사소통에 미치는 영향을 밝히는 하나의 기준이 될 것으로 기대한다.”라며,“추가 연구를 통해 이산화탄소 농도 증가가 해충류와 천적류의 행동에 미치는 영향을 밝힐 계획이다.”라고 전했다.

[참고자료] 이산화탄소 농도 증가가 일부 해충에 미치는 영향

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1) 인공적으로 만든 터널 안에서 기류를 발생시켜 하는 실험.
2) 연간 2~3세대 발생하는데 땅속에서 월동 후 5~6월에 우화하여 10월까지 담배, 감장 등에 피해를 줌.
3) 같은 종의 다른 개체에 전달돼 여러 가지 행동이나 발육 분화를 유도하는 물질의 총칭.
4) IPCC 5차보고서에서 결정한 RCP 시나리오의 4가지 대표 온실가스농도(440, 520, 620, 950ppm)를 인용해 정했음. 기상청 안면도 기후변화감시소 관측 결과 2016년 우리나라 연평균 이산화탄소 농도가 409.9ppm, 400ppm은 일상생활에서 느끼는 이산화탄소 농도임.
5) 포장 주변이나 산림낙엽에서 성충으로 월동한 후 연 3~4회 발생. 콩과작물, 벼과작물 등에 피해를 줌.
6) 생물이 증식하는데 소요되는 시간.

[문의] 농촌진흥청 온난화대응농업연구소장 서형호, 안정준 연구사 064-741-2582