Heterospecific predation by the predatory soil mite Blattisocius mali (Acari: Blattisociidae) and its predation preference towards conspecific and heterospecific prey
본 연구는 포식성 토양 응애인 *Blattisociolaus mali*가 *Stratiolaelaps scimitus*의 알과 유충을 섭식함으로써 이들에 대한 이종 간 포식을 수행한다는 점을 입증하며(그 선호도는 생애 단계와 기아 기간에 따라 달라짐), 이러한 행동은 생물학적 해충 방제 전략에 상당한 영향을 미칠 수 있다.
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우리 발밑의 숨겨진 세계에서 흙은 단순한 먼지가 아니라, 미생물 생명체가 북적이는 도시입니다. 이 중 가장 활동적인 거주자 중 하나는 포식성 응애로, 이들은 땅을 순찰하며 다른 작은 생물들의 개체 수를 조절하는 작은 사냥꾼들입니다. 이 사냥꾼들은 대개 일반주의자(generalists)인데, 이는 단 한 종류의 먹이에만 의존하지 않고 잡을 수 있는 무엇이든 작은 연체형 먹이를 먹는다는 것을 의미합니다. 이러한 유연성은 농부들에게 매우 귀중한 동맹이 되는데, 농부들은 작물에 피해를 주는 해충을 조절하기 위해 이들을 사용하기 때문입니다. 하지만 이 유익한 사냥꾼들의 서로 다른 두 종이 같은 토양 구역을 공유할 때, 복잡한 역학 관계가 나타납니다. 그들은 동일한 먹이를 두고 경쟁해야 하며, 때로는 서로를 공격하기도 합니다. 한 포식자가 다른 포식자를 잡아먹는 이러한 행동은 생물학적 방제 전략의 성공과 실패를 결정짓는 결정적인 요인입니다. 만약 도입된 사냥꾼들이 해충을 먹는 대신 서로 싸우는 데 시간을 보낸다면, 작물은 여전히 취약한 상태로 남게 됩니다.
폴란드 바르샤바 생명과학대학교의 연구진은 두 특정 토양 응애인 Blattisocius mali와 Stratiolaelaps scimitus 사이의 역학 관계를 이해하기 위해 연구를 시작했습니다. 두 종 모두 유사한 환경에서 번성하며 곰팡이응애나 뿌리파리 같은 동일한 유형의 해충을 사냥하는 일반주의 포식자입니다. 이들은 식물을 보호하기 위해 농업 분야에서 자주 사용되므로, 함께 배치되었을 때 어떻게 상호작용하는지 아는 것이 중요합니다. 과학자들은 B. mali가 S. scimitus를 잡아먹어야 할 경쟁자로 간주하는지, 만약 그렇다면 상대 종의 어떤 생애 단계가 가장 취약한지를 알아보고 싶었습니다. 또한 연구진은 배고픔이 사냥꾼의 행동을 변화시키는지, 그리고 응애들이 자기 종의 구성원을 먹는 것과 다른 종의 구성원을 먹는 것의 차이를 구별할 수 있는지 조사했습니다.
답을 찾기 위해 연구진은 토양의 서늘하고 습한 조건을 모방한 통제된 실험실 환경을 조성했습니다. 연구진은 두 종의 응애 군집을 키웠으며, 테스트할 준비가 될 때까지 곰팡이응요를 먹여 건강하게 만들었습니다. 그 후 연구진은 개별 B. mali 응애를 알부터 유충, 성충에 이르는 다양한 생애 단계를 가진 S. scimitus가 담긴 작은 챔버에 넣었습니다. 연구진은 배고픔이 공격성을 높이는지 확인하기 위해 최대 4일 동안 굶긴 B. mali 포식자들을 포함하여 다양한 조건에서 이러한 상호작용을 테스트했습니다. 또한 다른 실험에서는 포식자에게 자기 종의 알 또는 유충과 다른 종의 알 또는 유충 중 하나를 선택하게 하여, 어떤 것을 먼저 공격하는지 관찰했습니다.
결과는 명확하고 다소 놀라운 행동 패턴을 보여주었습니다. 먹이가 부족할 때, B. mali 응애의 허기는 공격성을 증가시켰지만, 이는 특정 지점까지만 그러했습니다. 구체적으로, 암컷 B. mali 응애는 이틀 동안 굶은 후에 S. scimitus의 유충을 잡아먹을 가능성이 높아졌으나, 상대 종의 알을 먹으려는 관심은 굶은 기간에 상관없이 변하지 않았습니다. 흥미롭게도, 먹이의 크기와 이동성이 크게 작용했습니다. B. mali 응애는 정적인 알보다 움직임이 있는 S. scitus의 유충을 훨씬 더 쉽게 잡고 소비했습니다. 성체 암컷은 더 크고 발달된 단계의 경쟁 종을 거의 공격하지 않았지만, 프로토님프(protonymphs)라고 불리는 어린 B. mali들은 놀랍게도 경쟁 종의 알을 먹는 데 효과적이었습니다. 그러나 이 관계는 일방적이지 않았습니다. 연구에 따르면 S. scimitus의 프로토님프와 더 높은 단계의 개체들은 B. mali의 미성숙 단계(프로토님프, 데우토님프 및 성체 수컷 포함)를 죽이고 잡아먹을 수 있는 능력이 있었습니다.
아마도 가장 중요한 발견은 이 응애들이 무차별적인 살육자가 아니라는 점입니다. 즉, 이들은 자기 종과 이웃 종을 구별할 수 있습니다. 자기 종의 알과 S. scimitus의 알 사이에서 선택권을 주었을 때, 모든 생애 단계의 B. mali는 자기 종을 먹는 쪽을 택했습니다. 이는 S. scimitus의 알이 깨뜨리기 너무 딱딱하거나 영양가가 낮을 수 있음을 시사합니다. 그러나 유충을 대상으로 했을 때는 선호도가 뒤바뀌었습니다. 이 경우, B. mali 응애들은 자기 종의 유충보다는 다른 종의 유충을 지속적으로 선택했습니다. 이는 다른 선택지가 있을 때 자기 종의 새끼를 피할 수는 있지만, 경쟁 종의 유충을 선호하는 먹이로 간다는 것을 나타냅니다.
연구는 이 두 유익한 응애가 농업에 사용될 때 영향을 미칠 수 있는 방식으로 상호작용한다는 결론을 내립니다. B. mali는 실제로 S. scitus의 알과 유충을 잡아먹을 수 있으며, 이는 두 포식자가 함께 방출되었을 때 다른 포식자의 개체 수를 감소시킬 잠재력이 있음을 의미합니다. 연구진은 이러한 상호작용이 한 종이 다른 종을 완전히 없애버리는 단순한 사례가 아니라, 허기, 응애의 연령, 그리고 먹이의 특정 생애 단계에 의해 영향을 받는 복잡한 관계라고 제안합니다. 농부와 과학자들에게 이는 여러 포식자 종을 작물에 도입할 때 세심한 계획이 필요함을 의미합니다. 이 작은 사냥꾼들이 특정한 선호도를 가지고 있으며, 서로를 공격할 수 있고, 또한 경쟁자에게 잡아먹힐 수도 있다는 점을 이해하는 것은 포식자들이 서로를 상쇄하지 않도록 더 나은 방제 전략을 설계하는 데 도움이 됩니다.
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