곤충 화분매개

정철의 , Sampat Ghosh , 금은선 , 임영대 지음

가이아의어깨 2018년 01월 03일 출간 종이책 : 2017년 12월 26일 출간

작품소개

책소개

식물 번식에 화분매개라는 동물과의 상호작용은 매우 중요하다. 이 과정은 화분매개의존 작물의 생산성 향상을 통해 인류 식량 공급에 기여한다. 꿀벌, 뒤영벌, 가위벌 및 다양한 야생 벌, 꽃등애, 나비류 등이 중요 화분매개 공여자로 활동하고 있으며, 세계적으로 1500여 농작물이 곤충 화분매개를 필요로 하고, 국내 농업 생산에도 큰 영향을 미친다. 국내 과수와 과채류 생산은 전적으로 화분매개에 의존하는 바, 그 경제적 가치를 평가하여, 향후 화분매개 시스템의 보호와 촉진의 기초를 제공하였다. 또한 벌과 나비, 식물 등의 비시장가치는 물론 의약품 생산 등의 새로운 가치에 대해서도 언급하였다. 마지막으로 화분매개 경제적 가치 추정을 위한 시험법을 소개하였다.

목차

머리말

1 식물의 화분매개
1. 식물의 번식 기작과 화분매개
2. 타가수분
3. 꽃과 화분매개 곤충의 관계

2 화분매개 공여자
1. 생물적 인자
2. 비생물적 인자

3 농작물 생산과 화분매개 관계
1. 화분매개자의 밀도와 풍부도
2. 화분매개 의존도
3. 세계 각국의 화분매개 경제적 가치 평가 사례

4 우리나라 농작물생산에 미치는 화분매개의 경제적 가치 평가
1. 농작물 생산 패턴
2. 화분매개 의존 농작물 생산
3. 추가적 화분매개 기여 생산

5 농작물생산에 미치는 화분매개 곤충의 기여도 평가 방법
1. 화분매개 의존도 추정법
2. 화분매개자 풍부도와 다양도 추정법
3. 생산물의 양, 질 평가 및 시장 가치 추정법

6 화분매개 시스템 보호를 위한 제언

※ 참고문헌

책 속으로

1. 식물의 번식 기작과 화분매개
세포벽과 엽록소를 가지고 광합성을 하는 식물은 양치식물, 겉씨식
물, 속씨식물 등으로 분류되며, 속씨식물은 식물 다양성의 80%를 차지
한다. 종자를 생산하는 현화식물 중 꽃에 밑씨가 노출되어 있는 겉씨식
물(gymnosperms)은 소철, 은행나무, 소나무 등 침엽수류가 있고 씨방
안에 들어있는 속씨식물(angiosperms)은 강낭콩, 활엽수 등의 쌍자엽식
물(dicots)과 벼, 보리, 야자, 유카 등 단자엽식물(monocots)로 분류된다.
식물은 다양한 방식으로 번식한다. 나무 가지를 꺾어서 땅에 꽂아
두면 새로운 나무가 나오는 방식의 영양번식은 고구마 줄기를 심어서 고
구마를 생산하는 것과 같은 번식방법이다. 고사리 등은 포자(spore)를
생산하여 번식하고 많은 식물은 새순 생산(budding)을 통해 일부는 접
목·삽목 등의 형태로 번식하기도 한다. 그러나 더 많은 종류의 식물들
은 반드시 암수가 있어 양성 배우자의 접합 또는 수정을 해야 하는 양성
생식을 한다.
식물의 꽃은 생식을 위한 도구이며, 암술과 수술에서 많은 과정이 이
루어진다. 암술이나 수술 한 쪽만 있는 꽃을 단성화, 암술과 수술이 한
꽃에 있는 꽃을 양성화라 한다. 대부분 꽃은 양성화이지만 일부 단성화
에는 암술만 있는 암꽃, 수술만 있는 수꽃이 구분된다.
암꽃과 수꽃이 한 식물 개체에서 함께 피는 경우에는 암수한그루(자
웅동주: monoecious)라고 하며 여기에는 무화과, 쐐기풀, 수박, 밤나무,
자작나무 등이 있고, 암꽃과 수꽃이 각각 다른 식물 개체에서 피는 암
수딴그루(자웅이주: dioecious) 식물에는 암컷 식물(자주식물: gynoe
cious)과 수컷 식물(웅주식물: androecious)이 각각 따로 존재하며 은행
나무, 버드나무, 뽕나무, 옻나무, 물푸레나무 등이 있다.
양성화와 단성화가 함께 피는 경우 암꽃과 양성화가 같이 피는 식물
은 자성양성동주(gynomonoecious), 수꽃과 양성화가 같이 피는 식물
은 웅성양성동주(andromonoecious), 암꽃, 수꽃, 양성화가 모두 같이
피는 식물은 자웅양성동주(trimonoecious)라 한다. 반면 대부분의 꽃피
는 식물은 암술과 수술을 모두 갖춘 자웅동체(hermaphrodite)의 양성
화를 생산한다. 특히 속씨식물은 중복수정이라는 특수한 수정방식을 발
달시켰다.
꽃가루가 암술머리에 부착되는 수분이 이루어지면 꽃가루는 화분관
핵과 2개의 정핵으로 분열한다. 화분관은 신장하여 밑씨가 있는 씨방에
도달하면 2개의 정핵은 각각 난세포(난핵)와 수정하여 실제 식물로 발
달하는 배아(embryo, 2n)를 형성하고 다른 하나는 중심세포(극핵)와 수
정하여 배아발육에 영양을 공급하는 배젖(endosperm, 3n)을 형성한다.
이렇게 한번 수분에 2번의 수정이 이루어지기 때문에 이를 중복수정이
라 한다.
식물은 쉽게 이동할 수 없기 때문에 멀리 떨어져 있는 같은 종 개체
와 양질의 꽃가루를 교환하는 것이 매우 중요하다. 종자를 생산하는 종
자식물 중 특히 속씨식물은 수컷 배우체인 화분을 옮겨주는 곤충들과
60∼100 백만 년 전부터 긴밀한 상호관계를 통해 공진화해 왔다.
꽃가루(화분)가 성숙하면 꽃밥이 열개하여 화분이 밖으로 나온다. 수
술의 꽃밥으로부터 암술머리로 꽃가루가 운반되는 것을 수분(화분매개)
이라 한다. 종종 이 과정에 동물이 꽃가루를 옮겨줄 때 화분매개(pol
lination)라 한다. 이 화분매개 공진화 과정에서 꽃을 피우는 식물은 화
밀(nectar)과 화분(pollen)을 벌에게 공급하고 그 대가로 곤충들은 특정
식물에 충성을 다해 식물의 화분을 암술로 옮겨주어 식물의 번식을 돕는
다. 지구상의 종자식물은 약 25만 종이 알려져 있는데 대부분 벌류나 기
타 화분매개 곤충인 파리, 딱정벌레, 나비, 나방 등의 곤충류와 식물에
따라서는 새와 박쥐 등과도 긴밀한 관계를 가지고 있다.
화분매개 연구는 식물학, 원예학, 곤충학 및 생태학과 같은 분야와
결합하며, 수분과정은 꽃과 매개체의 상호작용으로서 18세기 Christian
Konarad Sprengel에서 비롯된다. 수분은 꽃 피는 식물의 번식에 필요한
단계이며, 결과적으로 유전적으로 다양하게 자손을 생산한다. 과일재배
는 수분의 최종결과인 수정에 의해 의존하기 때문에 원예와 농업에 매우
중요하다. 화분매개자들은 전 세계의 꽃피는 식물의 80% 이상을 수정시
키며 그들은 인간과 야생동물에게 먹이자원을 제공한다.
화분매개 서비스의 가치는 작물생산에만 있는 것은 아니다. 식물이
꽃을 피우는 것은 화분매개 곤충을 유인하기 위한 진화이지만 우리는 그
꽃의 독특함, 아름다움, 향기 등에 심미적 가치를 부여한다. 결과적으로
향수 생산이나 화훼산업 자체가 화분매개 곤충에 기인한 산업인 셈이다.
또한 식물 추출물에 기인하는 제약산업, 목축업, 심지어는 조경 사업

출판사 서평

이 책은 화분매개 곤충의 기능과 인류에 미치는 영향에 대해서 다루고 있다. 화분매개 곤충은 인류의 식량 공급 및 의약품 생산, 막대한 경제적 가치로 이어지는 메우 중요한 동물이다. 따라서 화분매개 곤충의 보존과 보호, 그와 관련한 산업 활성화가 시급한 실정이다. 이 책에서는 화분매개 시스템의 보호와 촉진, 경제적 가치 추정을 위한 시험법에 대해 심도 있게 근접하고 있다.

작가정보

저자(글) 정철의

저자 정철의는 서울대학교와 미국 오리건 주립대학교에서 곤충생태학을 연구하면서 곤충의 삶을 인간생활에 응용하려는 다양한 시도를 해왔으며 IPBES 화분매개 평가전문가, 세계곤충학회/세계양봉학회 조직위원으로 활동했다. 현재 국립 안동대학교 식물의학과에서 곤충생태학, 꿀벌생물학, 한국양봉학회 편집위원장과 경북 화분매개 곤충산업화지원센터 RnD센터장으로 활동하고 있다.

저자(글) Sampat Ghosh

저자 Dr Sampat Ghosh는 인도 콜카타에서 태어나 Rajiv Gandhi University에서 동물학 박사학위를 받고 Shobhit University 조교수로 근무하다가 안동으로 둥지를 옮겨 화분매개와 대체식량 관련 연구를 하고 있다.

저자(글) 금은선

저자 금은선은 안동대학교 식물의학과에서 박사학위를 받고 생물다양성과 활용 분야의 연구를 하고 있다.

저자(글) 임영대

저자 임영대는 동국대학교 물리학과를 졸업하고 안동대학교 회계학과에서 박사학위를 받고 본 연구에 참여하였다.