Performance of Chrysoperla externa (Hagen, 1861) (Neuroptera: Chrysopidae) on artificial diets, natural and alternative prey: ontogenetic development and functional response

작고 배고픈 슈퍼히어로, Chrysoperla externa를 상상해 보세요. 이들은 망토를 두른 영웅은 아니지만, 작물들을 구하기 위해 해충을 잡아먹는 탐욕스러운 작은 괴물인 綠紅紋나방(초록풀잠자리) 유충입니다. 과학자들은 이 슈퍼히어로가 크고 강하게 자라기 위해 어떤 "연료"를 먹이는 것이 가장 좋은지, 그리고 이들이 적을 잡는 능력이 얼마나 뛰어난지 알고 싶었습니다.

유충들을 비디오 게임 캐릭터라고 생각해보세요. 레벨업을 하려면 적절한 음식이 필요합니다. 연구진은 어떤 "파워업" 메뉴가 캐릭터를 가장 강력하게 만드는지 알아보기 위해 네 가지 다른 메뉴를 테스트했습니다.

네 가지 파워업 메뉴

1. 골드 스탠다드(표준): Ephestia kuehniella라는 나방의 알입니다. 이것은 농부들이 보통 사용하는 일반적이고 비싼 "프리미엄 식사"입니다.
2. 옥수수 해충: 옥수수를 아주 좋아하는 고약한 벌레인 낙엽벌레(Spodoptera frugiperda)의 알입니다.
3. 사탕수수 해충: 사탕수수에 문제를 일으키는 사탕수수 천공충(Diatraea saccharalis)입니다.
4. "이것저저것 다 넣은" 식단: 닭 간, 밀 배아, 그리고 몇 가지 이상한 화학 보존제를 섞어 만든 수제 인공 수프입니다.

결과: 누가 헝거 게임에서 승리하는가?

닭 간의 참사
먼저, 닭 간 식단에 대해 이야기해 봅시다. 과학자들은 이 저렴하고 만들기 쉬운 식단이 효과가 있기를 바랐습니다. 하지만 결과는 엉망이었습니다. 사실, 이는 완전히 실패였습니다. 유충들은 이 간 수프를 먹기는 했지만, 성장 루프에 갇혀버렸습니다. 그들은 느리게 자랐고, 발달하는 데 오랜 시간이 걸렸으며, 성충이 된 개체가 단 하나도 없었습니다. 이것은 마치 젖은 모래로 집을 지으려는 것과 같습니다. 쌓아 올릴 수는 있지만, 결국 무너지고 맙니다. 논문은 대량 사육을 위해 이 닭 간 레시피를 명시적으로 제외했습니다.

깜짝 챔피언: 사탕수수 천공충의 알
여기 반전이 있습니다! 사탕수수 천공충(Diatrasea saccharalis)의 알이 가장 좋은 식사로 밝혀졌습니다.

• 생존율: 무려 **95%**의 유충이 이 식단으로 생존했습니다. 이는 "골드 스탠다드" 알의 생존율인 **85%**보다도 높습니다.
• 성장: 사탕수수 천공충의 알을 먹은 벌레들이 가장 크게 자랐습니다. 번데이가 될 준비가 되었을 때, 이들은 다른 그룹보다 몸길이가 더 길었습니다.
• 활력: 이 알을 먹은 유충의 **100%**가 성공적으로 번데기(성충이 되기 전 단계)가 되었습니다. 이는 "골드 스탠다드" 식단에서 보여준 완벽한 **100%**의 번데기 활력과 일치하지만, 사탕수수 천공충 식단은 더 크고 강인한 벌레를 만들어냈다는 점에서 여전히 우위를 점했습니다.

낙엽벌레(Spodoptera frugiperda)의 알은 괜찮았지만, 아주 훌륭하지는 않았습니다. 이들은 자라는 데 시간이 더 걸렸고, 생존율은 **68%**에 불과했습니다.

사냥: 슈퍼히어로는 얼마나 유능한가?

과학자들은 가장 좋은 먹이를 찾아 유충을 키운 후, 이들이 자란 유충들이 얼마나 사냥을 잘하는지 확인하고 싶었습니다. 그들은 다양한 수의 사탕수수 천공충 애벌레(먹이)를 갖춘 "사냥 경기장"을 설치하고, 녹홍문나방이 24시간 동안 얼마나 많은 먹이를 잡아먹는지 관찰했습니다.

결과는 **Type II 기능적 반응(Type II functional response)**을 보여주었습니다. 이것이 일반적인 언어로 무엇을 의미할까요?
진공청소기를 상상해 보세요. 전원을 켜면 먼지를 빠르게 빨아들입니다. 하지만 먼지더미를 엄청나게 쏟아붓는다면, 먼지를 비우기 위해(이 경우에는 씹고 삼키기 위해) 잠시 멈춰야 하므로 분당 빨아들일 수 있는 양에 한계가 있습니다.

• 공격률: 녹홍문나방은 매우 빠르게 먹이를 찾아냈으며, 공격률은 0.7650이었습니다.
• 처리 시간: 이들은 한 마리의 애벌레를 잡고, 먹고, 소화하는 데 약 0.1900일(대략 4.56시간)이 걸렸습니다.
• 한계치: 먹이의 수가 증가함에 따라 녹홍문나방은 더 많이 먹었지만, 결국 천장에 도달했습니다. 무한정 먹을 수는 없었던 것입니다. 테스트한 가장 높은 밀도(먹이 16마리)에서 이들은 평균 3.80마리의 애벌레를 먹었습니다.

결론

이 논문은 우리가 더 이상 비싸고 구하기 힘든 "골드 스탠다드" 알에 의존할 필요가 없다고 제안합니다. 사탕수수 천공충의 알은 포식자를 더 크게, 더 잘 생존하게 만드는 훌륭하고 쉽게 구할 수 있는 대안입니다.

하지만 논문은 무엇이 효과가 없는지에 대해서도 매우 분명하게 밝히고 있습니다. 그 닭 간 식단은 막다른 길입니다. 과학자들은 실험실에서 이러한 결과를 측정했기에 숫자(예: 95% 생존율 및 0.7650의 공격률)에 대해 매우 확신하고 있으며, 이것이 농부들에게 게임 체인저가 될 수 있음을 시사합니다. 이는 자연의 슈퍼히어로를 사용하여 화학 살충제 사용을 줄이고 해충과 싸우는 미래를 향한 견고한 발걸음입니다.

따라서 만약 당신이 녹홍문나방이라면, 닭 간 수프는 건너뛰고 곧장 사탕수수 천공충의 알로 향해야 할 것입니다. 그것이 바로 챔피언 포식자가 되는 비결입니다.