치명적인 기생충이 벌과 벌이 키우는 130가지 작물을 위협합니다. > 뉴스

에스애미 램지는 정보를 얻는 데 어려움을 겪고 있었습니다. 2019년, 그는 태국에서 벌을 죽이는 기생충에 대해 연구하고 있었습니다. 하지만 램지는 태국 양봉가 한 명과 이야기를 나누려고 애쓰고 있었습니다. 근처 양봉장에서 램지는 창백하고 진드기처럼 생긴 곤충들이 벌집을 가득 메운 것을 보았습니다. 각 곤충은 뾰족한 연필심보다 작았고, 엄청난 속도로 허둥지둥 움직이는 것이었습니다. 벌집 표면에 기생충이 하나 있을 때마다, 안에는 눈에 보이지 않게 숨어 있는 기생충들이 기하급수적으로 늘어나 발육 중인 벌들을 잡아먹고 있었습니다. 하지만 이 조용한 양봉가의 벌집은 건강했습니다. 곤충학자인 램지는 그 이유를 알고 싶었습니다.

이 작은 기생충은 트로피엘랩스 응애(tropilaelaps mites, 줄여서 트로피 응애)라고 불리는 아시아산 꿀벌 해충이었습니다. 2024년 유럽에서 처음으로 이 기생충의 존재가 확인되었으며, 과학자들은 이 응애가 아메리카 대륙에도 곧 나타날 것이라고 확신합니다. 이 기생충은 꿀벌 개체 수의 엄청난 붕괴를 초래하여 대륙 전역의 농장을 황폐화시킬 수 있습니다. 꿀벌은 농업에 필수적인 일꾼입니다. 사육사가 꿀벌을 밭에서 밭으로 운반하여 농부들이 견과류, 과일, 채소, 가축용 알팔파 건초에 이르기까지 130가지 이상의 작물을 재배하는 데 도움을 주며, 그 가치는 연간 150억 달러가 넘습니다. 만약 트로피 응애가 이 벌들을 죽인다면, 농업 경제에 미치는 피해는 엄청날 것입니다.

다른 나라들도 이미 응애의 영향을 느꼈습니다. 이 기생충은 1960년대와 1970년대에 동남아시아와 인도를 휩쓸며 치명적인 길을 열었습니다. 그곳의 작물은 미국의 거대 농장보다 작고 다양하기 때문에, 응애의 경제적 피해는 주로 양봉가들에게 돌아갔고, 그들은 트로피라엘랩스가 도착하자마자 막대한 군집 손실을 경험했습니다. 이 기생충은 북아시아, 중동, 오세아니아, 중앙아시아로 퍼져 나갔고, 이제는 유럽까지 퍼졌습니다. 이 목격담은 대서양 이쪽 지역에 경종을 울렸습니다. 바다가 오랫동안 장벽 역할을 하지 못할 것이기 때문입니다. 응애는 배나 밀수 또는 수입된 벌에 숨어들 수 있습니다. 현재 콜로라도 볼더 대학교 조교수인 램지는 2023년 Beekeeping Today 팟캐스트에서 "트로피 응애의 확산 속도가 너무나 명확해져서 아무도 그것이 우리를 노리고 있다는 것을 부인할 수 없습니다."라고 말했습니다.

자신이 연구하는 생물들처럼 작고 활기찬 램지는 2019년 태국으로 가서 수십 년간 응애와 함께 살아온 태국 양봉가들이 벌들을 살리기 위해 사용하는 기술에 대한 정보를 수집했습니다. 하지만 그가 인터뷰했던 침묵의 양봉가는 정보를 공유하기를 꺼렸습니다. 어쩌면 그는 이 호기심 많은 외국인이 자신의 양봉 비법을 누설할까 봐 두려워했을지도 모릅니다. 램지는 몰랐습니다.

그때 관리인의 아들이 아버지의 어깨를 두드리며 "저 사람 블랙 타이인 것 같아."라고 말하며 램지를 가리켰다. 그 젊은이는 휴대폰으로 램지의  유튜브 분신인 "블랙 타이"가 가스펠 리듬이 가미된 태국 팝송을 부르는 영상을 틀었다. 흑인이자 "과학자, 기독교인, 퀴어, 가수"라고 자칭하는 램지는 태국 영화와 뮤직비디오를 몰아보며 독학으로 태국어를 익혔다. 이제 그 특이한 취미가 빛을 발하고 있었다.

벌이 없으면 아몬드 수확량이 급격히 줄어듭니다. 사과, 체리, 블루베리, 그리고 일부 씨 없는 과일과 덩굴 과일과 같은 다른 식품들도 벌의 수분에 크게 의존합니다.

과묵하던 사육사가 말을 시작했다. "그의 얼굴이 환해졌어요." 램지가 회상했다. "정말 말이 많아졌죠." 사육사는 진드기 개체 수를 줄이기 위해 자신이 사용하는 기술을 자세히 설명했다. 개미가 자연적으로 생성하는 가성산의 산업용 버전을 이용한 것이었다. 램지는 이 물질이 작지만 동시에 엄청난 위협인 진드기와 싸우는 전 세계적인 열쇠가 될 수 있다고 생각한다.

Ramsey는 2017년에 처음으로 tropilaelaps 응애를 태국에서 보았습니다. 그는 꿀벌에게 해로운 또 다른 기생충인  Varroa destructor  mites를 연구하기 위해 그곳으로 갔습니다 .  그러나 그가 첫 번째 벌통을 열었을 때 그는 대신 tropilaelaps의 놀라운 효과를 보았습니다. 왜소해진 벌들이 벌통 틀을 기어 다니고 있었고, 번데기에서 나온 다음 세대의 번데기 새끼들은 감염된 벌집 뚜껑을 광란의 간호벌들이 갉아먹어 벌집을 방어한 후 자연에 노출된 보라색 눈으로 벌통의 육각형 벌집 밖을 응시하고 있었습니다. 벌통 입구에서 벌들은 땅에서 떨거나 술에 취한 듯이 원을 그리며 돌아다니고 있었습니다. 날개와 다리는 변형되었고, 복부는 변형되었으며, 털이 닳아 없어진 몸에는 기름진 윤기가 있었습니다. 벌집은 파멸할 운명이었습니다. Ramsey는 "저 벌은 구할 수 없다고 들었습니다."라고 말합니다. 그는 그런 것을 본 적이 없었습니다.

집에 돌아와서 응애에 대해 공부하기 시작했습니다. 읽을거리가 많지 않았습니다. 지난 세기 중반, 동남아시아 어딘가에서 네 종류의 열대응애( 트로필라엘랩스 메르세데사에  와  티. 클라레아에 ) 중 두 종이 아시아에서 함께 진화한 거대 꿀벌인 아피스 도르사타(Apis dorsata) 에서 유럽 꿀벌로 옮겨온 것으로 알려졌습니다  . 램지는 2023년 양봉 학회에서 기생충은 자연 환경에서 숙주를 죽이지 않는다고 말했습니다. "집에 불을 지르고 싶지 않은 것과 같은 이유입니다." "거기 사는 거죠."

상업적 양봉에 사용되지 않는 아시아산 거대 꿀벌은 오래전 응애와 상호 적응에 성공했습니다. 하지만 아시아 양봉가들이 꿀을 만들기 위해 키운 유럽산 벌들은 기생충에 대해 전혀 알지 못했습니다. 응애는 이러한 군집 중 하나를 만나면 거의 항상 그 군집을 죽였습니다. 양봉가들은 벌통을 양봉장에 모아 한 벌집에서 다른 벌집으로 대량 이동시키기 때문에, 응애는 숙주 군집을 잃고도 새로운 군집으로 옮겨가 생존할 수 있었습니다. 램지는 이 회의에서 "우리가 아니었다면 응애는 보통 스스로를 파괴했을 것입니다."라고 말했습니다.

인간 양봉가들이 살려둔 이 응애는 아시아를 거쳐 중동을 거쳐 최근에는 우크라이나-러시아 국경과 조지아까지 이동했습니다. 앨버타 대학교 꿀벌 생물학자 올라브 루펠은 "서쪽으로 확장하고, 동쪽으로 확장하고, 북쪽으로 확장하고 있습니다."라고 말합니다. 램지와 루펠은 이러한 유럽으로의 이동이 불길한 징조라고 말합니다. 캐나다는 과거에 우크라이나에서 여왕벌을 수입한 적이 있습니다. 만약 이 응애가 우크라이나 꿀벌을 통해 캐나다에 도착했다면, 미국 북부 국경을 넘는 데 몇 주 또는 몇 달밖에 걸리지 않았을 것입니다.

오늘날 미국의 벌 중 4분의 1에서 절반이 매년 죽고 있으며, 이로 인해 사육자들은 벌과 여왕벌의 대체 "패키지"를 계속 구매하여 벌집을 재건해야 합니다.

아몬드 산업은 응애로 인해 특히 큰 타격을 입을 것입니다. 전국 상업용 벌 무리의 3분의 2, 즉 약 200만 마리가 매년 2월 캘리포니아 센트럴 밸리로 트럭으로 운송되어 약 150만 에이커에 달하는 아몬드 나무에 수분을 공급합니다. 벌이 없으면 아몬드 수확량은 급격히 줄어듭니다. 사과, 체리, 블루베리, 그리고 일부 씨 없는 과일과 덩굴 과일과 같은 다른 식량들도 벌의 수분에 의존합니다. 벌이 없다면 우리는 굶어 죽지 않을 것입니다. 예를 들어 옥수수, 밀, 쌀은 바람에 의해 수분됩니다. 하지만 과일과 견과류, 그리고 브로콜리, 당근, 셀러리, 오이, 허브와 같은 채소는 더욱 희소해지고 가격이 오를 것입니다. 축산업은 사료로 알팔파와 클로버에 의존하기 때문에 소고기와 유제품의 가격 또한 훨씬 더 높아질 것입니다.

많은 전문가는 tropilaelaps로 인한 피해가 이전 해충인 V. destructor 응애 로 인한 피해를 훨씬 능가할 수 있다고 말합니다   . 바로아 재앙은 1987년 위스콘신의 한 양봉가가 붉은 갈색의 진드기 같은 생물이 자신의 벌 중 하나의 등에 타고 있는 것을 발견하면서 미국에 상륙했습니다. tropilaelaps와 마찬가지로 바로아 응애는 아시아에서 유래하여 전 세계로 퍼졌습니다. 처음에는 양봉가들이 쉽게 적용할 수 있는 합성 살충제의 도움으로 관리된 군체를 살릴 수 있었습니다. 그러나 2005년까지 응애가 이러한 화학 물질에 대한 내성을 개발했고 양봉가들은 손실의 쓰나미가 된 첫 번째 물결을 겪었습니다. 오늘날 미국에서 벌의 4분의 1에서 절반이 매년 죽어서 양봉가들은 벌과 여왕벌의 교체 "패키지"를 계속 구매하여 재건해야 합니다. 지난 겨울 양봉가들은 평균  70%가 넘는 손실을 보았습니다 . 과학자들은 바로아 응애가 이러한 손실의 대부분을 초래하는 원인이라고 생각하며, 이로 인해 벌들은 응애 매개 바이러스부터 곰팡이 감염, 살충제에 이르기까지 다양한 환경적 손상에 취약해집니다. 양봉가 존 밀러는 "예전에는 8%의 불량률만 나와도 큰소리치고 욕설을 퍼부었지만, 지금은 사람들이 그 정도면 만족할 겁니다."라고 말합니다. 그는 양봉과 아몬드 산업의 합작법인인 벌 연구 기관인 Project  Apis m.  (PAm)의 이사이며, 램지의 초기 자금 지원자 중 한 명이었습니다.

램지는 2014년 메릴랜드 대학교 벌 연구실에 대학원생으로 합류하면서 바로아(varroa) 연구를 시작했습니다. 그는 이 응애가 이전 세대의 과학자들이 생각했던 것처럼 성충 벌의 혈액과 유사한 혈림프를 먹는 것이 아니라, 간과 유사한 장기인 "지방체"를 먹는다는 것을 발견했습니다. 램지는 "지난 70년 동안 바로아 응애에 대한 연구는 잘못된 정보에 기반했습니다."라고 말합니다. (최근  발표된 연구에  따르면, 이 응애는 발달 중인 유충에서 번식하는 동안에도 혈림프를 먹는다고 합니다.)

램지의  발견은  바로아 응애가 꿀벌 건강에 해로운 살충제, 병원균, 영양 부족 등 다른 모든 요인의 영향을 어떻게 훨씬 더 심각하게 만드는지 설명하는 데 도움이 되었습니다. 꿀벌의 해독 및 면역 체계는 지방 조직에 존재하며, 이 지방 조직은 성장과 단백질 및 지방 합성에 필요한 영양소를 저장합니다. 램지는 꿀벌의 간이 살충제로부터 꿀벌을 보호한다고 말합니다. 하지만 바로아 응애가 꿀벌의 간을 공격하면, 수분 매개자는 일반적으로 치명적이지 않은 살충제에 노출되어 사망에 이르게 됩니다.

이제 램지는 바로아 응애뿐만 아니라 열대응애까지 추적하고 있습니다. 그는 대책 연구를 계속하고 있으며 볼더에서 곤충학과 과학 소통 수업을 가르치고 있습니다. 블랙 타이로 처음 노래를 부른 이후, 그는 인기 과학 소통가인 "닥터 새미"로 활동하며 성장하는 소셜 미디어 플랫폼을 통해 기생충에 대한 경각심을 일깨우고 있습니다.

2024년 4월, 그가 대학원 세미나를 진행하는 모습을 지켜보던 중 그의 시계가 울렸다. "연구실에 냉동고 경보가 울렸습니다." 그가 말했다. 온도가 이상해 보였다. 우리는 대학 축구장이 내려다보이는 그의 연구실로 올라가 냉동고를 살펴보았다. 당장 위험에 처한 것 같지는 않았다. 냉동고 안에는 상자 안에 쌓여 있는 꿀벌과 그 먹이가 되는 응애들이 가득했다. 램지는 열대 응애 한 통을 꺼냈다.

문제의 심각성, 아니 오히려 그 미미함을 쉽게 알 수 있었습니다. 응애는 너비가 약 0.5mm로, 바로아 응애의 3분의 1 크기입니다. 램지는 "우리가 육안으로 볼 수 있는 범위의 한계에 있습니다."라고 말합니다. 영상으로 보면, 너무 빨리 기어가서 필름 속도가 두 배 또는 세 배로 빨라진 것처럼 보입니다. 갈색빛이 도는 붉은색을 띠고 비교적 쉽게 발견되는 바로아 응애와 달리, 육안으로는 열대 응애는 "색이 거의 없습니다."라고 워싱턴 D.C.의 생물학자 나타샤 가르시아-앤더슨은 말합니다. 그녀는 2024년 1월 북미 양봉장 검사관들과 함께 태국을 방문하여 이 응애에 대해 알아보았습니다. "눈으로 보면 진드기인지, 흙인지, 아니면 잔해인지 알 수 없습니다."

오번 대학교 곤충학자 제프 윌리엄스가 태국 탐사를 이끌었습니다. 윌리엄스는 "조사관들이 북미에서 열대 응애를 최초로 발견할 가능성이 높습니다."라고 말합니다. 태국 탐사를 통해 그들은 곧 마주하게 될 문제를 직접 목격할 수 있었습니다. "벌 조사관들이 '맙소사, 이 작은 응애들을 좀 봐. 어떻게 저런 걸 볼 수 있지?'라고 말하는 것을 보니 정말 눈이 번쩍 뜨였습니다."

캐나다 앨버타 주 정부의 지방 양봉가이자 태국 탐사대의 또 다른 조사관인 사만다 뮤어헤드는 태국 양봉가들이 응애를 찾는 대신 벌의 상태를 검사하여 트로피라엘랩스 감염 여부를 진단한다고 말합니다. 그녀는 "피해를 직접 보실 수 있습니다."라고 말합니다. 뚜껑이 열린 유충 세포, 씹혀버린 번데기, 병든 성충 등이 그 예입니다. 하지만 북미 양봉가라면 이러한 피해의 원인을 바로아 응애로 돌릴 것입니다. 그녀는 "관찰 방식을 바꿔야 합니다."라고 말합니다.

오번 대학교의 윌리엄스와 그의 연구팀은 또한 다른 검출 방법을 연구하고 있습니다. 그들은 벌통에서 트로피엘랩스 DNA의 존재를 확인하기 위한 환경 DNA 검사법을 개발하고 있습니다. 검사관들은 침입 여부를 확인하기 위해 "파수꾼 벌통"(감시 군집)의 틀이나 바닥판을 면봉으로 검사합니다. 하지만 이러한 DNA를 이용한 트로피엘랩스에 대한 체계적인 모니터링은 아직 몇 년 더 걸릴 것입니다.

에프아니면 지금 과학자들은 완전히 이해하지 못하는 위협에 대한 대응 계획을 세우는 데 어려움을 겪고 있는 걸까요? 캘리포니아 양봉가이자 연구원인 랜디 올리버는 "우리는 엄청난 지식의 공백에 빠져 있습니다."라고 말합니다. 과학자들은 응애가 군집 사이로 어떻게 퍼지는지 알지 못합니다. 군집이 떼지어 이동하면 어디로 가는 걸까요? 아무도 모릅니다. 다른 취약한 벌 종을 감염시킬 수 있을까요? 지방질이나 혈림프, 아니면 이 둘의 조합, 아니면 완전히 다른 것을 먹이로 삼을까요? 연구에 따르면 열대 응애는 바로아 응애와 동일한 바이러스를 최소 두 가지 이상 보유하고 있습니다. 그렇다면 얼마나 더 많은 바이러스를 보유하고 있을까요? 루펠은 "지금 행동에 나서는 이유 중 하나는 정보 부족 때문입니다."라고 말합니다.

기존의 바로아 연구는 유추를 통해 어느 정도 지식을 제공하지만, 두 응애 사이에는 몇 가지 차이점이 있습니다. 예를 들어 바로아 응애 개체 수는 한 달 만에 두 배가 되지만, 트로피엘랩스 개체 수는 며칠 만에 두 배가 됩니다. 바로아 응애는 벌을 한 번만 물지만, 트로피 응애는 여러 개의 상처에서 먹이를 섭취하여 흉터 조직을 손상시킵니다. 오랫동안 과학자들은 트로피 응애가 미국 북부와 같은 추운 기후에서는 생존할 수 없다고 생각했습니다. 왜냐하면 이 기생충이 바로아에 비해 상당한 진화적 불리함을 가지고 있는 것으로 보였기 때문입니다. 트로피 응애는 작은 입으로 성충 벌의 외골격을 뚫을 수 없기 때문에 발육 중인 벌만 먹을 수 있습니다. 여왕벌은 추운 날씨에 알을 낳지 않으므로 이론적으로 트로피 응애는 겨울을 견뎌낼 만큼 충분한 먹이가 없어야 합니다. 그러나 약 10년 전, 이 응애는 한국의 추운 지역에서 발견되었고, 그 후 중국 북부와 조지아에서도 발견되었습니다. "우리는 그들이 겨울을 나는 군집에서는 살아남지 못할 거라고 생각했습니다." 전 미국 농무부 연구 과학자이자 현재 국제 양봉 연맹인 아피몬디아(Apimondia)를 이끄는 제프 페티스는 말한다. "우리는 그들이 이제 겨울을 견뎌낸다는 것을 알고 있습니다."라고 그는 말한다. 과학자들은 어떻게 그렇게 하는지 모른다.

“바로아보다 더 심각하고, 우리가 완벽하게 대비할 수 있을지는 의문입니다.” —존 밀러,  양봉가

한 가지 이론은 진드기가 추운 계절에 벌집으로 이동하는 생쥐나 쥐에게 퍼진다는 것입니다.  1961년  열대진드기를 처음 기술한 논문에서는 필리핀의 쥐에게 진드기가 있다는 사실을 언급했습니다. 과학자들은 다른 월동 이론도 연구하고 있습니다. 아마도 진드기가 짧은 기간 동안 벌집딱정벌레나 왁스나방과 같은 벌집 안의 다른 해충을 먹이로 삼는 것일 수도 있습니다.

윌리엄스의 최근 연구에서 강조된 또 다른 가능성은 이전에 생각했던 것보다 더 많은 벌 유충이 추운 기후에서 살아남아 응애의 먹이가 될 수 있다는 것입니다. 그의 연구팀은  겨울철 뉴욕주와 오리건주처럼 북쪽으로 멀리 떨어진 벌통의 왁스로 덮인 벌집에서 소량의 유충을 발견했습니다  . 윌리엄스는 "제 직감으로는 이 벌집들이 겨울 동안 약간의 유충을 유지할 수 있을 것 같습니다."라고 말합니다.

2022년 램지는 태국으로 돌아와 "진드기 퇴치(Fight the Mite)"라는 이름의 연구를 위해 여러 개의 연구용 양봉장을 설립하고, 열대 응애를 박멸하는 다양한 방법을 시험했습니다. 쉬운 일은 아닙니다. 바로아 응애는 생애 주기의 대부분을 성충 벌의 체내에서 살아가는 반면, 열대 응애는 대부분 유충실 안에서 서식하며, 대부분의 살충제가 밀랍으로 덮인 육각형을 뚫고 들어올 수 없습니다.

하지만 램지는 2019년 방문 당시 만난 태국 양봉가들을 통해 그들 중 다수가 개미가 생성하는 개미산이라는 화합물을 사용하고 있다는 사실을 알게 되었습니다. 이 화합물은 개미가 뚜껑이 있는 벌집 안으로 침투할 수 있습니다. 양봉가들은 페인트 교반기를 산업용 캔에 담근 후, 그 칼날을 벌집 입구 아래에 꽂아 두었습니다. 그러자 왁스 뚜껑을 통해 연기가 스며들어 응애를 죽였습니다. 램지는 2022년에 다양한 제형과 적용 방법을 실험하여 이 방법이 효과가 있음을 확인했습니다. 하지만 이 화학 물질은 휘발성이 높고 부식성이 강하며 적용이 어렵습니다. 벌과 양봉가 모두에게 부담이 됩니다. 램지의 실험 결과, 벌집을 화씨 100도(섭씨 38도) 이상으로 2시간 이상 가열하는 "열처리" 역시 응애 개체 수를 줄이는 데 효과가 있는 것으로 나타났습니다.

윌리엄스는 응애 방제를 위한 "재배 기법"을 연구해 왔습니다. 예를 들어, 벌통 주기를 전략적으로 중단하는 방법이 있습니다. 태국 양봉가들은 일반적으로 비교적 작은 벌집에 적은 수의 벌을 키우는데, 이는 일부 북미 상업 양봉업체들이 수천 또는 수만 마리의 벌을 유지하는 것보다 훨씬 적습니다. 응애 발생량이 심해지면 일부 태국 양봉가들은 벌통을 완전히 버리고 새로 시작하기도 합니다. 윌리엄스는 "응애가 생기면 벌통을 말 그대로 버리는 것도 두려워하지 않습니다."라고 말합니다.

이러한 전략은 북미 산업 양봉 규모에는 적용하기 어렵습니다. 하지만 수십 개에서 수만 개의 군체를 보유할 수 있는 대규모 상업 양봉 업체는 "실내 탈피"와 같은 다른 전략을 채택할 수 있습니다. "실내 탈피"는 모든 벌통을 냉장 창고에 몇 주 동안 보관하여 장기간의 번식 휴식기를 강제하는 방법입니다. 효과적인 방법은 단 하나의 묘책이 아니라 화학 물질, 열, 번식 휴식 등 여러 전략을 조합하여 내성 발생을 방지하는 것입니다. 올리버는 "응애를 박멸하기 위해 처리 방법을 순환해야 합니다."라고 말합니다.