소개
서부 꿀벌( Apis mellifera L., 벌목: Apidae)은 대규모 군집 크기, 긴 연간 활동 기간, 일반적인 먹이 섭취, 잘 알려진 사육 방식(Belsky 및 Joshi, 2019; Thompson 및 Pamminger, 2019)으로 인해 미국에서 작물의 주요 상업적 수분 매개자입니다. A. mellifera 와 다른 꿀벌 종이 제공하는 수분 서비스는 작물 수확량, 재배자 수익, 인간 영양을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다(McGregor, 1976; Klein et al., 2007; Gallai et al., 2009; Chagnon et al., 2015). 많은 상업적 작물이 곤충 수분으로부터 이익을 얻고 있으며, 몇몇은 번식을 위해 곤충 수분에 의존합니다(Klein et al., 2007). 예를 들어, 캘리포니아주의 아몬드 생산자만 해도 매년 2억 달러가 넘는 비용을 지출하여 A. mellifera 벌집을 수입하고 과수원의 완전한 수분을 보장했습니다(미국 농무부, 2017년; 웨이드 등, 2019년).
Osmia spp.는 A. mellifera 와 함께 과수원과 작물 밭에서 관리하여 작물의 수분을 보완할 수 있습니다. 최근 수십 년 동안 푸른 과수원벌( Osmia lignaria Say, 벌목: Megachilidae)과 뿔벌( Osmia cornifrons Radoszkowski)과 같은 Osmia spp. 는 사과, 아몬드, 달콤한 체리의 효과적인 상업적 수분 매개자로 사용되었습니다(Torchio, 1985; Bosch and Kemp, 2001; Bosch et al., 2006; Pitts-Singer et al., 2018). O. lignaria 와 O. cornifrons는 모두 소규모 생산 시스템에서 A. mellifera 보다 유채( Brassica napus L.)와 흰겨자( Sinapis alba L.) 의 종자 생산량이 더 많았습니다 (Abel et al., 2003). Osmia lignaria는 캘리포니아에서 아몬드 수분을 보충하는 데 사용되었으며(Pitts-Singer et al., 2018) A. mellifera 수분만을 사용한 경우에 비해 사과 수확량을 개선하는 데 사용되었습니다(Torchio, 1985). 마찬가지로 O. cornifrons 수분은 체리의 착과를 증가시켰고(Biddinger et al., 2013) A. mellifera 와 땅벌( Bombus spp., 벌목: Apidae)에 비해 하이부시 블루베리의 착과도도 동등했습니다(West and McCutcheon, 2009). 또한 많은 농업 경관과 토착 생태계는 한 지역의 우점종이 아닌 더 다양한 종류의 수분매개자가 있는 것에서 이익을 얻을 수 있습니다(Kremen et al., 2004; Hoehn et al., 2008; Bispo dos Santos et al., 2009).
모든 꿀벌 종은 서식지 상실, 살충제 노출, 질병, 포식과 같은 환경에서 스트레스 요인에 직면하며, 이는 생존, 번식 및 수분 능력에 영향을 미칠 수 있습니다(Goulson et al., 2015; Sánchez-Bayo and Wyckhuys, 2019). 농업에 중요하기 때문에 A. mellifera는 종종 살충제 독성 분석에서 다른 꿀벌 종의 대용체로 사용됩니다(EFSA, 2013; US EPA, 2014; Thompson and Pamminger, 2019). 그러나 다른 꿀벌 종은 A. mellifera 에 비해 살충제에 대한 민감도가 다를 수 있습니다 . 예를 들어, 부테놀리드 살충제인 플루피라디푸론은 단독성 알팔파 잎절단벌( Megachile rotundata Fabricius, 벌목: Megachilidae)에 대해 A. mellifera , Bombus terrestris L. 또는 Osmia bicornis L.에 비해 훨씬 더 독성이 강했습니다(Hayward et al., 2019). 여러 가지 네오니코티노이드 살충제인 이미다클로프리드, 클로티아니딘, 티아메톡삼은 A. mellifera 보다 O. lignaria 에 더 독성이 강했습니다 (Peterson et al., 2021). 다른 단독성 벌 종과 Bombus spp.도 A. mellifera 일벌 보다 이미다클로프리드에 더 민감했습니다 (Sampson et al., 2023). 살충제 민감도에서 종 특이적 차이가 있기 때문에 새로운 살충제의 비 -Apis 벌에 대한 독성도 평가하는 것이 중요합니다. 다양한 꿀벌과 관련된 살충제 위험성 평가는 꿀벌 군집에 대한 살충제 위험성을 보다 포괄적으로 분석하는 데 도움이 될 수 있으며, 특히 집약적으로 관리되는 농업 경관과 비(非)아피스 벌이 일반적으로 관리되는 지역에서 더욱 그렇습니다.
많은 살충제가 벌 개체군에 잠재적으로 해로운 것으로 조사되었습니다. 여러 해충 곤충이 일반적으로 사용되는 네오니코티노이드 살충제에 대한 내성을 개발함에 따라(Cahill et al., 1996; Denholm et al., 2002; Bass et al., 2015; Matsuda et al., 2020), 이러한 내성 해충을 퇴치하기 위해 새로운 살충제를 개발해야 한다는 압력이 커지고 있습니다(Nauen et al., 2015; Watson et al., 2021). 두 가지 살충제인 플루피라디푸론과 설폭시민 설폭사플로르는 네오니코티노이드 내성 곤충에 효과적으로 사용되었습니다(Watson et al., 2021). 둘 다 니코틴 아세틸콜린 수용체(nAChR) 작용제이며 네오니코티노이드와 유사한 작용 기전을 가지고 있지만 고유한 화학 구조와 새로운 작용을 가지고 있습니다(Sparks et al., 2013). Sulfoxaflor는 원래 2013년 5월 미국 환경 보호청(US EPA)에 등록되었지만, 이 등록은 꿀벌 건강에 미치는 영향에 대한 우려로 제9순회 항소법원에 의해 뒤집혔습니다(US EPA, 2016; Siviter et al., 2020). 2016년에 재등록되었고, 2019년에 승인된 용도가 더 많은 작물을 포함하고 꿀벌에게 매력적인 작물에 개화 후 살포를 허용하도록 확대되었습니다(US EPA, 2016; US EPA, 2019). Sulfoxaflor와 flupyradifurone 상업용 제형은 모두 Osmia spp.가 선호하는 작물(Bosch and Kemp, 2000)에 사용하도록 승인되었습니다. 여기에는 Sulfoxaflor의 경우 사과, 핵과, 견과류, flupyradifurone의 경우 사과와 민들레가 포함됩니다. 두 살충제는 A. mellifera , Bombus spp. 및 O. bicornis를 포함한 여러 벌 종에 치명적이거나 준치사적인 건강 영향을 미쳤습니다 (Zhu et al., 2017; Al Naggar and Baer, 2019; Tosi and Nieh, 2019; Chakrabarti et al., 2020; Siviter et al., 2020; Boff et al., 2021; 알 나가르 외, 2022;
이 연구에서는 석공벌 3종인 O. lignaria , O. cornifrons , Osmia californica Cresson 과 A. mellifera 가 flupyradifurone 또는 sulfoxaflor 살충제가 함유된 배합 제품에 노출되었습니다. 3종 중 2종인 O. lignaria 와 O. cornifrons 는 상업적으로 관리되는 일반식 먹이원이고, 3번째 종인 O. californica 는 국화과 전문 먹이원입니다(Levin, 1966; Cripps and Rust, 1989). 이러한 살충제가 단독 벌의 건강에 미치는 위험을 평가하고 종 및 성별에 따른 독성 차이를 비교하면 벌 관리 전략에 정보를 제공하고 특정 살충제가 수분매개자에게 미칠 수 있는 잠재적 피해를 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.
