야생벌은 야생 꽃식물과 작물의 수분매개자로서 중요한 역할을 합니다 . 1 , 2 , 3. 그러나 세계 여러 지역에서 야생벌의 풍부함과 다양성이 감소하고 있다고 보고되었습니다. 예를 들어 4 , 5. 토지 이용 강화, 이와 관련된 서식지 상실, 살충제와 기후 변화에 대한 노출이 이러한 감소의 중요한 원인으로 간주됩니다 . 3 , 6 , 7 .

기후 변화의 여러 측면이 곤충 수분매개자에게 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 여기에는 페놀로지 변화 및 장기간 활동 기간 8 , 9 , 10 , 더 빈번한 극한 현상(예: 열파 또는 가뭄 11 , 12 ), 수분매개자와 꽃 페놀로지의 비동기적 변화로 인한 식물-수분매개자 상호 작용 중단 13 , 14 , 15이 포함됩니다. 기후 변화가 곤충 수분매개자에게 미치는 영향에 대한 잘 탐구되지 않은 잠재적 경로는 기후 변화로 인한 월동 중 기온 상승입니다. 예를 들어, 월동 중 기온 상승은 지방체 고갈과 단독벌의 체중 감소를 증가시켜 16 , 17 , 18 사망률이 증가할 수 있습니다(예  19 ) . 영어: Osmia sp. 와 같이 성충으로 월동하는 독거벌은  Megachile  과 같이  다른 생활 단계(예: 번데기 전)에서 월동하는 다른 독거벌 속에 비해 최적이 아닌 월동 조건에 특히 취약할 수 있습니다 8 , 20 . 살아남는 벌의 경우 겨울 동안 온도가 상승하면 성과, 수명 및 생식 성공률이 감소하여 궁극적으로 개체군 역학에 영향을 미칠 수 있습니다 21 . 하지만 우리가 아는 한 이는 대부분 미지의 영역으로 남아 있습니다.

따라서 우리는 Osmia 의 최적 월동 조건을 넘는 온도가   월동 중 체중 감소 증가와 지방 체내 비축량 고갈과 관련된 높은 에너지 손실의 결과로 이러한 독거벌의 수명 및/또는 자손 공급 성과가 감소하는 결과를 가져온다고 가설을 세웁니다 22 , 23 , 24. 이는 또한 생산된 자손당 공급되는 식량 자원 측면에서 투자가 감소하고 결과적으로 자손 사망률 또는 수컷 편향 성비가 증가할 수 있습니다(상당히 작은 수컷은 식량 공급 측면에서 투자가 덜 필요하기 때문 22 , 25 ). 또는 최적이 아닌 조건에서 월동한 창벌이 부화 후 손실된 비축량을 빠르게 보충하여 더 긴 월동 전 기간에 대한 가설처럼 성과와 생식 성공에 미치는 영향을 완화할 수 있다고 생각할 수 있습니다 23 .

여기에서 우리는 실험실 실험과 반야외 실험을 결합하여 더 따뜻한 월동 온도가 독거성 벌 종  Osmia bicornis  (L.)의 생식 성공의 주요 결정 요인에 어떤 영향을 미치는지 테스트합니다. 우리는 월동을 통해 동일한 벌을 추적하여 세대를 거쳐 다양한 개체군 수준의 생식 변수에 미치는 상승된 겨울 온도의 영향을 정량화하고 잠재적인 기본 메커니즘을 탐구하여 중요한 지식 격차를 해소합니다.  Osmia bicornis  는 유럽의 다양한 야생 식물 종과 작물의 수분 매개자로서 중요한 기능을 하는 고북극 지역에 널리 분포하는 단생, 일반 종입니다(예:  26 , 27 , 28 , 29 ). 널리 분포되어 있고 비교적 광범위한 기후 조건에 적응했음에도 불구하고,  O. bicornis가  다른 기능적으로 중요한 독거벌 종과 공유하는 특정한 생활사적 특성으로 인해 이 모델 종은 더 따뜻한 월동 온도에 특히 취약할 수 있습니다. (i) 성충으로 월동하고 (ii) 비교적 이른 봄에 나옵니다 . 30 두 특성 모두 더 따뜻한 월동 온도에 더 민감할 것으로 예측되는데, 예를 들어 휴면 중 대사 저하 정도가 덜하고 호흡이 크게 감소하는 기간이 여름철 활동성 종에 비해 짧기 때문입니다 . 20 또한 유럽의 많은 작물과 야생 식물의 중요한 수분 매개자이며 2 , 31  상업적으로 이용 가능하고 다형성이며 둥지 보조 장치의 미리 만들어진 둥지 구멍을 쉽게 사용하므로 이 연구에 적합한 모델 종이 됩니다(예: 32 , 33 ) . 구체적으로 다음과 같은 연구 질문을 다룹니다.

(1) 더운 기온이 암컷 O. bicornis 의 월동 중 사망률을 증가시키는가? 

(2) 월동 중 더운 기온은 부화한 암컷 꿀벌의 수명, 둥지 짓기 기간, 새끼 공급 성능 및 새끼 생산에 어떤 영향을 미칩니까?

(3) 창포벌의 월동온도 차이는 자손의 사망률과 성비에 어떤 영향을 미치는가?

연구 종

Osmia bicornis  는 유럽의 대부분 지역에서 자생하는 단생 독거성 벌 종으로, 성충으로 월동합니다 .26 봄에 부화한 후(중부 유럽에서는 일반적으로 4월 초에서 5월 중순) 암컷 벌은 며칠 일찍 부화한 수컷과 짝짓기를 하고 30  둥지를 틀기 시작하며, 둥지를 틀기 위한 미리 만들어진 구멍을 손쉽게 이용합니다. 암컷은 일반적으로 진흙 벽으로 분리된 여러 개의 육아실이 있는 여러 개의 둥지를 만듭니다(그림  1 ). 각 육아실 에는 꽃가루-꿀 공급원 위에 낳은 알이 들어 있습니다. 발달 중인 유충이 먹이를 소비한 후, 약 2개월 후에 고치를 틀고 번데기가 되고 알에서 부화한 후 약 3~4개월 후에 성충으로 성장합니다 .26