살충제 내성 36세대까지 이어지는 말벌

살충제에 노출된 말벌의 장내 미생물군에 변화가 생겨 발현된 살충제 내성은 다음 세대로 이어진다는 연구가 나왔다. ⓒ Wikimedia / Richard Bartz, Munich aka Makro Freak

300ppb의 아트라진에 노출된 1세대에서는 말벌의 박테리아 공동체 구조가 변화돼 미생물 다양성과 전체 박테리아 양이 증가했다. 또한 30ppb의 더 낮은 농도에 노출됐어도 미생물군에 변화가 일어나 세대로 계속 이어졌다.

아트라진 노출군 자손들에게 6세대 동안 아트라진이 들어있지 않은 먹이를 먹였어도 미생물군은 부모 세대의 미생물군과 매우 유사한 것으로 관찰됐다.

브러커 박사는 “이 같은 결과는 아트라진에 급성 노출된 뒤 혼란을 일으킨 미생물군이 노출이 제거된 뒤에도 여러 세대에 걸쳐 상속된다는 것을 가리킨다”고 말했다.
또한 36세대에 걸쳐 30ppb의 아트라진에 연속 노출시키자 아트라진에 의한 치사율이 10배 감소하고, 이전에 전혀 접촉 경험이 없는 제초제 글리포세이트에 대한 내성도 증가했다.

25세대가 지난 뒤 일부 말벌군을 아트라진이 섞이지 않은 먹이로 전환시켰는데, 놀랍게도 아트라진 내성은 36세대를 통해 이어지며 계속 유지됐다.

유기체의 장내 미생물 관계를 표시한 도해. ⓒ Brucker Lab / Harvard univ.

다른 실험을 통해 이 같은 말벌의 아트라진 내성 증가는 변화된 미생물군과 관계가 있는 것으로 나타났다.

예를 들면 말벌의 장내 환경을 무균 상태로 유지하자 아트라진 내성이 제거됐다. 반대로 아트라진에 노출된 말벌의 미생물군을 아트라진에 노출되지 않은 말벌에 이식하자 내성이 생겼다.

브러커 박사는 “이번 연구는 전반적으로 여러 살충제에 대한 내성이 아독성 농도에 노출된 군체에서 생길 수 있고, 미생물군이 이런 내성 형성을 용이하게 해주며, 이것은 숙주동물이 이전에 전혀 노출되지 않은 다른 살충제에 대해서도 내성을 갖게 한다는 사실을 입증한다”고 말했다.
말벌의 장내 미생물 조사 결과 아트라진 노출은 특히 희귀한 장내 세균인 세라티아 마르세센스(Serratia marcescens)와 슈도모나스 프로테젠스(Pseudomonas protegens)의 밀도를 증가시키는 것으로 나타났다.

이 아트라진 분해 박테리아를 아트라진에 노출되지 않은 말벌에 공급하면 살충제에 대한 내성이 생겼다.

브러커 박사는 “새로운 독성 문제에 대처하기 위한 생태 적응의 신속한 한 경로를 나타내는 것”이라고 설명하고, “살충제 노출은 미생물군의 기능적, 유전적 변화를 일으키므로 생체 이물 노출을 평가할 때 그리고 독성에 대한 잠재적 대책으로서 이를 고려해야 한다”고 조언했다.

출처: sciencetimes