온실가스 배출 증가에 의한 기후변화는 화분매개곤충과 식물과의 생태적 상호작용인 수분생태계와 농업생태계를 포함한 자연생태계를 변화시킬 수 있다. 특히 수분생태계에서 중요한 야생벌(wild bee)은 기후변화에 의해 감소되고 있어서 결국 농업경제, 현화식물의 생태활동, 나아가 전체 생물종 다양성에 악 영향을 끼치고 있음이 보고되고 있다. 따라서 지구온난화에 의해 한반도(남한)에서도 매년 기온이 상승하고 있고, 그에 따른 기후변화 발생으로 한반도 내 야생벌의 생태활동에 영향을 주고 있음을 예상할 수 있다. 본 연구에서는 한반도(남한)에서 출현하는 야생벌(꿀벌상과, 말벌상과, 청벌상과)의 분포와 기후요인과의 관계를 검정하기 위하여, 2017년(37 조사지점)에서 2018년 (14 조사지점) 까지 총 51개 조사지점을 대상으로 말레이즈 트랩을 이용하여 야생벌류의 출현현황을 파악하였다. 형태 및 문헌을 통해 동정한 야생벌류와 산림기후대에 따른 분포는 평균기온, 적산온도와 상관성이 있음을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 공통사회 경제경로(Shared Socioeconomic Pathways, SSP) 시나리오의 2-4.5와 5-8.5버전으로 BIOMOD 종분포 모형에 따라 남한 전역에서 출현한 야생벌과 기후대별로 특이적으로 출현한 종의 서식지 분포 변화를 예측하여 현재의 종 서식지 분포에서, 2050년과 2100년에 북쪽으로 서식지가 이동함을 확인하였다. 이를 통해 향후 지구온난화가 지속될 경우 국내 야생벌의 분포 변화가 일어 날 수 있고, 그로 인한 한반도의 생태계 변화가 야기될 수 있음을 예측할 수 있었다. 본 연구결과는 기후변화에 따른 수분생태계 및 그와 관련된 영향에 대한 연구와 야생벌 관리를 위한 정책수 립을 위해 참조할 수 있는 연구자료가 될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

수분생태학(pollination ecology)의 주체인 화분매개곤충은 농업, 생물산업에 있어서 작물생산에 대한 경제적 파급효과에 대해서 매우 가치가 있는 곤충으로 인정되어 왔다. 생산되는 주요 작물의 약 70% 이상이 화분매개곤충의 수분(pollination)매 개활동에 의해 생산되는 것과 같이, 화분매개곤충의 존재는 인류에게 있어서 매우 중요하다고 볼 수 있다. 그러나 화분매개곤충 은 오랜 기간동안 변화하는 기후영향과 토지의 이용, 지형의 변화, 농작물 생산량 증대를 위한 농약 사용 등으로 인해 위협을 받고 있고 그 수가 매년 점차적으로 줄어들고 있어서 종 다양성에 대한 위험적 변화가 예상된다. 따라서 기후의 변화, 지형의 변화, 인간의 간섭에 따른 토지의 이용 등의 다양한 위험적인 요인들로부터 수분생태계 종 다양성 보존과 관리를 위하여 수분을 매개하는 야생벌의 분포에 대한 조사와 분석은 매우 중요하다. 본 연구는 2017년에서 2018년까지 전국 51개 조사지점에서 2주~한달 간격으로 말레이즈 트랩(ez-Malaise trap)을 사용하여 전국단위에서 출현하는 야생벌을 시기별, 공간별로 야생벌을 채집하였고, 채집된 꿀벌상과, 청벌상과 및 말벌상과를 대상으로 공간별, 시기별 출현현황을 분석하였다. 시기별로 전국단위로 출현한 야생벌은 정규분포 형태를 보이며 7월과 8월 사이에 크게 개체수가 증가하고 11월까지 출현하는 것을 확인하였다. 공간적으로도 야생벌은 위도에 따라서 출현분포의 차이를 유의적 수준에서 확인하였으나, 경도에 대해서는 유의적 차이를 확인할 수 없었다. 그러나 기후적 요인, 지형적 특성, 인간간섭에 따른 토지의 활용 등을 종합적으로 고려할 경우에 야생벌의 분포차이를 더욱 면밀히 분석할 수 있을 것으로 판단되며 추후의 연구로써 진행될 수 있을 것이다. 본 연구를 통한 전국에 시기별, 공간별로 출현하는 야생벌의 분포를 통해서 향후 농업발전을 위한 화분매개관련 곤충 연구에서부터 나아가 수분생태계에서의 야생벌 종 다양성 보전 및 관리를 위한 기초적 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

To identify and compare the venom components and expression patterns of some bees/wasps, venom gland-specific transcriptome analyses were conducted for 14 Aculeate bees/wasps. Most of the allergens and pain-producing factors showed extremely high expression levels in social wasps, implying that social wasps have evolved to use venom to defend the colony against intruders. Acid phosphatase and tachykinin, which are known as allergens and neurotoxic peptides, were found with high frequencies in the venom glands of solitary wasps. This suggests that solitary wasps might use their venom for catching and preserving prey. In the venom glands of bumblebees, little or no transcripts of major allergens or pain producing factors were identified, implying that bumblebees venoms are relatively less toxic than those of social or solitary wasps. Taken together, the differential expression patterns of venom genes in some Aculeate bees/wasps implies that bees/wasps have unique groups of highly expressed venom components, which appear to have evolved in response to both ecological and behavioral influences.

To identify the venom components and their expression patterns of some Aculeata bees/wasps, venom gland-specific transcriptome analysis was conducted. FPKM values were normalized with the average of the transcription level of reference gene (a-tubulin). Common components in both solitary and social wasp venoms include hyaluronidase, phospholipase A2, metalloendopeptidase, etc. Although it has been expected that more diverse bioactive components with the functions of prey inactivation and physiology manipulation are present in solitary wasps, the information on venom compositions of solitary wasps obtained in this study was not sufficient to generalizae this notion. Nevertheless, some neurotoxic peptides (e.g., pompilidotoxin and dendrotoxin-like peptide) and proteins (e.g., insuline-like peptide binding protein) appear to be specific to solitary wasp venom. In contrast, several proteins, such as venom allergen 5 protein, venom acid phosphatase, and various phospholipases, appear to be relatively more abundant in social wasp venom. In the venom gland trancsriptome of bumblebees, major allergens or pain producing factors were barely identified, implying that bumblebee venoms are relatively less toxic than those of social or solitary wasps.