[논문] 곰팡이는 해충이 아닌 수분매개자로서 각다귀를 섭니다.

많은 식물과 작물은 번식을 위해 곤충에 의존하여 수분을 공급합니다. 새로운 연구에 따르면 Euonymus 그룹의 여러 꽃 피는 식물은 파리 곤충인 곰팡이 각다귀에 의해 수분됩니다. 구체적으로 그들은 짧은 수술과 요구르트 같은 향기를 지닌 붉은 꽃잎의 꽃을 가진 Euonymus 식물에 수분을 공급합니다.

곰팡이 모기는 수백 마리의 곤충을 수분시키는 것으로 알려져 있지만 식물 종, 이 연구는 붉은 Euonymus 꽃의 특정 특성이 수분 증후군을 통해 획득되었을 가능성이 높으며 특히 곰팡이 각다귀에 의해 수분되는 자연 선택 과정을 통해 진화했을 가능성이 있음을 보여줍니다. 이 연구는 식물 다양성과 진화에서 일반적으로 해충으로 간주되는 파리목(Diptera)의 중요한 역할을 강조합니다.

여름이 본격적으로 시작됩니다. 정원에 있는 꿀벌 몇 마리의 윙윙거리는 소리는 반가울 수도 있지만, 밤마다 외로운 모기의 윙윙거리는 소리는 환영받지 못할 것입니다. 하지만 모기가 중요한 수분 매개체 그룹의 일부라는 사실을 알고 계셨나요? Diptera라고 불리는 이 그룹에는 파리, 갯지렁이, 각다귀와 같은 다른 일반적인 곤충이 포함됩니다.

종종 해충으로 간주되지만 실제로는 많은 식물이 해충에 의해 특별히 수분됩니다. 이는 색상, 냄새, 모양 및 수술 길이와 같은 특정 꽃 특성이 이러한 곤충을 유인하도록 적응되었음을 의미합니다. 이러한 적응을 수분 증후군이라고 합니다. 이러한 곤충이 없었다면 오늘날 우리가 즐기는 다양한 꽃, 과일, 허브, 채소가 존재할 수 없었을 것입니다.

새로운 국제 연구 결과에 따르면 빨간색은 꽃 피는 식물 전 세계적으로 발견되는 약 130종의 유오니무스(Euonymus)속은 곰팡이 각다귀라고 불리는 작은 파리에 의해 수분되도록 진화했습니다.

“비록 파리목과 수분 증후군의 정확한 관계는 거의 알려지지 않았습니다. 이 연구에서 우리는 Euonymus 꽃의 독특한 특성이 곰팡이 각다귀에 의해 주도될 가능성이 높다는 것을 보여주었습니다. 이는 다시 곰팡이 각다귀가 꽃가루의 진화를 중재한다는 것을 나타냅니다. 새롭고 독특한 꽃”이라고 도쿄 대학 식물원의 수석 저자인 모치즈키 고(Ko Mochizuki) 조교수가 설명했습니다.

“곰팡이 수분 식물의 꽃은 다른 수분 시스템과 비교할 때 뚜렷합니다. 따라서 곰팡이 모기는 꽃의 다양화에 기여하기 때문에 중요합니다.”

이번 연구에서 연구팀은 빨간색 또는 암적색 꽃을 피우는 유오니무스 5종과 연백색, 녹백색, 녹황색 꽃을 피우는 6종을 테스트했다. 연구팀은 어떤 곤충이 각 식물의 꽃을 방문하는지 조사했습니다. 자연 서식지 2015년부터 2022년까지 7년간 일본, 대만, 미국에서 연구실에서 포획한 곤충의 꽃가루를 분석했습니다.

그들은 곰팡이 각다귀가 주로 붉은 꽃을 방문하고 소수만이 흰 꽃을 방문하며 벌, 꽃등에, 딱정벌레가 더 적극적으로 방문한다는 것을 관찰했습니다.

곰팡이 모기는 붉은 꽃을 선호하지만 파리는 제한적입니다. 컬러 비전 빨간색을 볼 수 없습니다. 그래서 팀은 꽃잎에서 빛의 반사율을 측정하고 집파리에 대한 기존 비전 모델을 사용하여 데이터를 분석하여 꽃이 그들에게 어떻게 나타날 수 있는지 테스트했습니다. 그들의 눈에 색깔이 어떻게 보이는지 정확히 알 수는 없지만, 연구팀은 어두운 꽃잎이 밝은 꽃잎과 다르게 보일 것이라는 점을 확인할 수 있었습니다.

연구진은 또한 질량 분석법과 결합된 가스 크로마토그래피를 사용하여 꽃의 향기를 정확히 찾아냈습니다. 흰색 꽃은 풀잎 향과 후추 냄새(피넨과 카요필렌 화학 물질)가 더 많은 반면, 붉은 꽃은 요구르트 같은 향(아세토인)이 더 많았습니다. 요거트 향이 나는 붉은 꽃이라는 이 두 가지 특성은 곰팡이 모기에 호소하거나 다른 곤충을 억제하기 위해 진화한 수분 증후군인 것으로 보입니다.

“이 연구 이전에는 일본 내에서만 이러한 행동을 관찰했기 때문에 일본 외부의 붉은 꽃이 피는 Euonymus가 곰팡이 각다귀에 의해 수분되었는지 확신할 수 없었습니다. 내가 Euonymus laxiflorus 덤불에 곰팡이 각다귀의 맹렬한 방문을 관찰했을 때 대만에서는 ‘수분증후군이 존재한다!’라고 외쳤어요.”

“검붉은색 꽃 디스플레이와 아세토인 방출의 정확한 역할은 아직 불분명합니다. 따라서 다음 단계에서는 이들이 관심을 끄는지 여부를 명확히 할 필요가 있습니다. 진균류 Mochizuki는 말했습니다. “저는 우리의 연구가 복잡한 상호작용 ~ 사이 식물 그리고 자연 속의 곤충들. 특히, 이는 꽃 진화의 원동력으로서 파리목의 중요성을 보여주며, 이를 통해 파리목을 해충이 아닌 유용한 방문객으로 보는 대중의 인식이 바뀔 수 있기를 바랍니다.”

해당 연구는 저널에 게재되었습니다. 식물학 연대기.