특정 식단이 벌을 건강하게 유지할 수 있을까? NC 주립대  응용 생태학 과 대학원생인 April Sharp은  전 세계 벌 감소에 기여할 수 있는 대변-구강 전염 기생충인  Crithidia bombi를 연구하여 이를 알아내고자 합니다. 인간이 씻지 않은 손에서 세균을 옮기는 것처럼 벌은 오염된 꽃과 접촉함으로써 Crithidia bombi  에 감염됩니다 . Sharp은 벌의 식단, 특히 꽃가루가 감염 강도를 줄이는 데 중요한 역할을 할 수 있다고 의심합니다. 

샤프는 "꽃 채집 자원이 식물 방어를 제공하는 화학 물질인 2차 대사산물을 통해 기생충으로부터 꿀벌을 보호하는 방법에 대한 정말 흥미로운 사례가 몇 가지 있습니다."라고 설명합니다. "이에 대한 한 가지 예는 영국의 헤더가 있는 열대 지방입니다. 꿀벌이 헤더 꽃꿀을 먹으면 황갈색 꼬리 땅벌( Bombus terrestris )이 Crithidia bombi 에 감염될  가능성이 크게 줄어듭니다 ."

레베카 어윈 교수  의  연구실은 이전에 해바라기 꽃가루를 먹은 땅벌이  Crithidia bombi  감염이 감소한 것을 발견했습니다. 과학자들은 이 현상의 메커니즘을 완전히 이해하지 못하지만, 샤프는 벌의 내장과 해바라기 꽃가루의 뾰족한 외피 또는 엑신의 형태 사이의 상호 작용이 약효를 가져온다고 가설을 세웠습니다.

샤프는 "아마도 가시 모양이 벌의 창자 상피 내벽을 자극하거나 긁어내는 것일 수 있다"고 이론화합니다. "이것은 일종의 정화 효과나 점액 생성 증가를 유발할 수 있으며, 이는 창자에 추가 보호층을 제공하고 기생충이 창자 내벽에 부착하기 어렵게 만들 것입니다.

"또 다른 이론은 가시가 있는 꽃가루가 털이 난 빗자루 역할을 해서  벌의 내장에서  Crithidia bombi를  모두 긁어낸다는 것입니다."

샤프는 뾰족한 모양의 꽃가루를 가진 또 다른 꽃인 히비스커스가 꿀벌의 장 감염 강도를 줄이는 것을 발견한 후,  스패터독 수련( Nuphar advena ) 꽃가루를 사용하여 연구를 계속하기로 결정했습니다.

수련, 히비스커스, 해바라기는 서로 다른 식물과에 속하지만 가시가 있는 형태적 특성을 공유합니다. 세 가지 꽃가루 식단을 모두 테스트함으로써 Sharp은 감소된 감염 강도에 기계적 요소가 있는지 알아낼 수 있습니다. 

샤프의 가설은 그녀를 새로운 과제로 이끌었습니다. 즉, 떠다니는 수생 식물에서 꽃가루를 수집하는 방법을 찾아내는 것입니다. 

"창의성은 제 과학적 과정에서 큰 역할을 합니다. 저는 제 특정 연구 요구 사항을 충족하기 위해 제 연구실과 현장 장비 중 일부를 직접 만들어야 했습니다." 그녀는 말합니다. "저는 어린이 장난감인 K'NEX로 맞춤형 벌집을 만들었습니다. 우리는 연구실에서 항상 무언가를 고치거나 만들기 위해 접착총을 꺼내야 하는 빈도에 대해 농담을 합니다."

다양한 아이디어를 고려한 후, 샤프는 패들보드를 사용하여 수련에 도달하기로 결정했습니다.

"처음에는 가슴 웨이더를 사용하려고 생각했지만 진흙이 너무 깊었어요. 패들보딩을 하자고 한 건 제 지도 교수인 레베카 어윈의 아이디어였어요." 

샤프의 현장 작업을 레크리에이션으로 쉽게 혼동할 수 있다. 그녀와 연구실 관리자 엠 트렌텀은 차례로 수련 군락을 미끄러지듯 지나가며 꽃을 모으고 있는데, NC 주립대 캠퍼스에서 남쪽으로 5마일 떨어진 역사적인 예이츠 밀 카운티 공원에 있는 예이츠 밀 폰드에 있다. 

샤프는 "제 연구의 대부분은 연구실에서 진행되기 때문에 연구를 진행하는 동안 밖에서 많은 즐거움을 얻고 자연과 교류할 수 있는 놀라운 기회입니다."라고 말합니다. "연못 한가운데에 있는 수련을 방문하는 벌이 많고 파리와 말벌도 있다는 것을 알게 되었습니다. 야생 동물과 매우 가까이서 마주친 적도 있습니다. 어느 순간 물고기 한 마리가 저와 함께 보드 위로 뛰어올랐습니다."

샤프와 트렌텀은 매일 야외 활동할 때마다 바구니가 가득 찰 때까지 꽃을 모읍니다.

연구실로 돌아와서 학부생이자 연구실 조수인 미셸리 코임브라는 꽃에서 꽃가루를 진동시켜 수집판으로 옮기는 전기 칫솔을 휘두릅니다. 칫솔의 진동은  땅벌을 포함한 벌이 보이는 자연스러운 행동인 윙윙 수분을 시뮬레이션합니다 . 특정 주파수로 진동함으로써 벌은 특수한 꽃밥 깊숙이 있는 꽃가루를 떨어뜨리고 다른 방법으로는 접근할 수 없습니다. 수련 꽃은 윙윙 수분이 필요하지 않지만, 이 방법은 꽃가루가 손가락이나 면봉에 낭비되지 않도록 합니다.

꽃가루가 준비되면 실험실에서 땅벌에게 먹이로 주어 Crithidia bombi 의 감염률을 테스트합니다  . Sharp의 연구는 수분 서비스를 통해 벌의 건강과 벌이 지원하는 생태계를 증진하는 것을 목표로 하는 보존 관행에 정보를 제공할 것입니다. 

샤프는 " 크리티디아 봄비는  스트레스 상황에서 일벌의 사망률을 높입니다."라고 설명합니다. "이것은 그들의 학습 능력을 감소시키는데, 이는 그들이 군집을 위해 꽃가루와 꿀을 수집할 때 다양한 꽃 모양을 마주친다는 점을 고려할 때 매우 중요합니다.  크리티디아 봄비는  또한 스트레스 상황에서 여왕의 생식 능력에 부정적인 영향을 미칩니다."

크리티디아 봄비는  땅벌 외에도 다른 야생벌 종을 감염시키는 것으로 알려져 있어 이 기생충은 더욱 위험합니다. 

"토종벌은 가장 효율적인 수분매개자 중 일부입니다. 그들은 자연 생태계와 농업 시스템에 매우 중요합니다. 우리의 삶의 방식에 정말 중요한 결과가 있을 것이고, 이것이 미래에 우리에게 매우 분명해지기 전에 벌 질병과 같은 것을 연구하는 것이 중요합니다." 그녀는 공유합니다.

연구에 따르면 꽃의 풍부함과 다양성이 클수록 더 크고 다양한 벌 공동체가 지원됩니다. 채집 서식지가 감소하면 질병 전파가 증가할 수 있으며, 샤프는 수분매개자 서식지를 식료품점과 비교했습니다.

그녀는 "한 동네에 여러 개의 대형 식료품점이 있다면 사람들이 서로 가까이 접촉하는 일이 줄어들고, 모두가 가야 할 작은 식료품점이 하나뿐인 경우보다 줄어들 것입니다."라고 말합니다. "토종 식물을 심어 채집 및 둥지 서식지를 제공하면 토종 벌을 지원합니다."