농약이 듣지 않는 이유는 '다른 종' 때문이었다? 한 줄기 사탕수수, 세 가지 닮은 해충 - 사탕수수 해충의 신종 발견이 바꾸는 방제 전략

오랫동안 사탕수수 밭을 조용히 갉아먹어 온 작은 곤충에게 새로운 "이름"과 "얼굴"이 부여되었습니다.

브라질 연구팀이 사탕수수의 주요 해충으로 알려져 있던 "뿌리 거품벌레" 표본을 다시 조사한 결과, 그 안에 기존의 종과는 다른 **신종 해충 "마하나르바 디아칸타(Mahanarva diakantha)"**가 섞여 있다는 사실을 발견했습니다.Phys.org

이 발견은 단순한 학술적 뉴스에 그치지 않습니다.

사탕수수는 브라질의 주요 작물로, 설탕과 에탄올로서의 수출액은 연간 90억 달러를 초과하는 것으로 추산됩니다.Entomology Today

 그 밭에서 농약이 잘 듣지 않는 "정체불명의" 해충이 증가하고 있었다면——신종의 동정은 피해의 메커니즘을 밝히고 손실을 줄이기 위한 중요한 첫걸음이 됩니다.

"농약이 듣지 않는다"는 위화감에서 시작된 이야기

이야기의 시작은 2015년. 브라질 남부·남동부의 사탕수수 농장에서 "평소의 살충제를 뿌리고 있는데도 해충이 줄지 않는다"는 상담과 함께 다수의 해충 표본이 연구자에게 보내졌습니다.Phys.org

표본의 발송지는 두 개의 연구실이었습니다.

• 곤충의 형태 분류(외형적 특징)에 정통한, PUC-RS(리오그란데 두 술 가톨릭 대학교)의 카르발류 교수 그룹

• 염색체와 유전자를 전문으로 하는, 상파울루 주립대학(UNESP) 카브랄 데 멜로 교수 그룹

양 팀은 처음에 서로의 존재를 알지 못했습니다.
그러나 각각 표본을 관찰하는 동안 이상한 위화감을 느끼게 됩니다.

"형태는 '평소의' 마하나르바 핀브리올라타와 비슷하다. 하지만 일부 수컷 개체의 교미기(생식기) 형태가 조금 다르다……?"

형태 팀이 느낀 이 모호함을 유전자 팀도 다른 경로로 느끼고 있었습니다.
미토콘드리아 DNA의 COI 영역(종의 식별에 사용되는 바코드 유전자)을 분석한 결과, 기존의 종과 매우 유사하지만, 설명할 수 없는 차이가 있었습니다.Phys.org

그 후 학회에서 양 팀이 우연히 만나 "그거, 같은 표본 아니야?"라고 깨달으면서 공동 연구가 급속히 가속화되었습니다. 브라질 각지에서 표본을 다시 모아 형태, 유전, 그리고 "날개의 형태"를 결합한 종합적인 분석이 시작되었습니다.Phys.org

육안으로는 구별 불가능한, "닮은꼴 삼형제"의 막내

이번에 초점이 된 사탕수수의 거품벌레는 모두 마하나르바 속에 속하는 작은 곤충입니다.
지금까지 사탕수수의 주요 가해종으로 알려져 있던 것은:

• 마하나르바 핀브리올라타(M. fimbriolata)

• 마하나르바 스펙타빌리스(M. spectabilis)

의 2종이었습니다. 신종 디아칸타(M. diakantha)는 이 두 종과 외형이 거의 변하지 않는 "닮은꼴 삼형제"의 막내라고 할 수 있습니다.Phys.org

• 몸의 색조도 비슷하고

• 서식지도 브라질 남부~남동부에서 크게 겹칩니다

• 밭의 표면에서 보이는 모습만으로는 전문가도 구별할 수 없습니다

그 때문에 지금까지 현장에서는 **"전부 핀브리올라타라고 하자"**고 일괄적으로 처리되었을 가능성이 있습니다. 실제로 연구팀이 박물관이나 대학의 표본 컬렉션을 다시 조사한 결과, 1961년에 채집된 개체가 핀브리올라타로 라벨이 붙어 있었지만, 다시 조사해보니 신종 디아칸타였던 사례도 발견되었습니다.Phys.org

이름의 유래는 "두 개의 가시": 구별의 결정적 요소는 '수컷의 끝부분'

신종에는 **"마하나르바 디아칸타(Mahanarva diakantha)"**라는 이름이 부여되었습니다.
"diakantha"는 그리스어에서 유래한 "두 개의 가시"를 의미하며, 수컷의 교미기 끝이 두 갈래로 나뉘는 특징에서 유래합니다.Phys.org

구별의 포인트는 주로 세 가지입니다:

1. 수컷 생식기의 미세한 형태 차이

   • 신종은 끝부분이 분기되어 있으며, 기존의 두 종과 구조가 다릅니다.

2. COI 유전자 배열의 차이

   • 수치상의 차이는 작지만, 계통 분석에서는 독립된 가지를 형성하며, 별도의 종으로 취급하는 타당성이 뒷받침되었습니다.Phys.org

3. 뒷날개의 형태 통계 분석(기하학적 형태 측정)

   • 최근 몇 년간 곤충 연구에 보급된 방법으로, 날개의 윤곽이나 무늬의 '형태'를 수치화하여 비교합니다.

   • 3종을 나란히 분석하면 통계적으로 유의미한 차이가 나타나며, 90%에 가까운 정확도로 종의 판별이 가능해졌다고 보고되고 있습니다.Phys.org

즉, 이 신종은 **"유전자도 형태도 기존의 종과 아슬아슬하게 비슷하지만, 종합적으로 보면 다른 것"이라는, 소위 크립틱 종(암색종)**의 대표적인 예입니다.

왜 '단순한 분류'가 농가의 수입에 직결되는가

그렇다면 "종이 하나 늘었다"는 것이 사탕수수 농가에 왜 중요한 것일까요?

애초에 뿌리 거품벌레(M. fimbriolata)는 브라질 사탕수수에서 가장 중요한 해충 중 하나입니다.

• 지상부의 성충은 잎의 즙을 빨아먹고, 그 과정에서 분비하는 독소로 잎이 노랗고 붉게 타버린 것처럼 되어 광합성과 당의 축적이 크게 감소합니다.

• 지하부의 유충은 거품 모양의 분비물에 싸인 채 뿌리에서 영양분을 빨아들여 줄기를 가늘고 속이 비게 하며, 도복이나 고사를 일으킵니다.koppert.com.ar

피해는 숫자로 보면 상당히 심각합니다.

• 원료 품질의 저하는 최대 30%

• 수확량(톤/헥타르)의 감소는 **15~85%**에 달하는 사례도 보고되고 있습니다.Revista Cultivar

또 다른 보도에 따르면, 뿌리 거품벌레의 피해가 1헥타르당 최대 36톤의 사탕수수 손실로 이어질 가능성이 있는 것으로 추산됩니다.Tridge

여기에 "사실은 다른 종이었다"는 요소가 추가되면 상황은 더욱 복잡해집니다.

• 신종 디아칸타는 기존 종과

  • 발생 시기

  • 선호하는 환경 조건

  • 농약에 대한 감수성
    이 미묘하게 다를 가능성이 있습니다.

• 하지만 지금까지 핀브리올라타와 함께 카운트되어 왔기 때문에,

  • 발생 예측 데이터

  • 농약의 효과 시험

  • 생물농약이나 천적의 시험
    이 사실은 "복수 종의 평균값"이 되어버렸을 우려가 있습니다.##HTML_TAG_414