치명적이고 파악하기 힘든 질병이 10년 동안 이탈리아 남부의 올리브 과수원을 황폐화시켰습니다.
고도로 숙련된 슈퍼 탐지기 팀이 올리브 나무를 구할 수 있습니다.
슈퍼 탐정견 부대와 함께 죽어가는 올리브 나무를 살리기 위한 프로젝트!
화창한 겨울 아침, 개 조련사 Mario Fortebraccio는 천천히 몸을 구부려 한 줄로 늘어선 올리브 나무를 가리킵니다.
신호를 기다리며 3살 된 흰색 Lab인 Paco는 식물 줄을 향해 머리를 기울이고 각 화분의 뿌리에서 냄새를 맡습니다.
개는 인간이 식별할 수 없는 것을 신중하게 탐색합니다.
“나는 보상 없이는 아무것도 하지 않는다.
” Fortebraccio가 미소를 지으며 말했습니다.
몇 초 후, 강아지 Paco는 임무를 마치고 조련사에게 돌아와 인근 식물에 소변을 보고 다리를 들고 꼬리를 흔들며 작은 바삭바삭한 간식을 요구했습니다.
이탈리아 남부 풀리아 지역의 파라비타에 100만 그루 이상의 식물이 있는 대형 상업용 온실인 Vivai Giuranna에서 Paco는 지난 10년 동안 이탈리아 남부의 올리브 과수원을 황폐화시킨 박테리아 종인 Xylella fastidiosa를 찾고 있습니다.
Paco와 몇몇 다른 네발 달린 친구들은 잘 훈련된 Xylella 탐지견 팀을 구성합니다.
2013년 풀리아에서 자일렐라가 발견된 이후 레체 지방 정부의 수석 식물 건강 검사관인 안젤로 델레 돈(Angelo Delle Donne)은 “이 개들에게는 독특한 점이 있습니다.
”라고 말했습니다.
Xylella fastiodiosa는 물관부(뿌리에서 잎으로 물을 운반하는 혈관)를 막아 나무와 기타 목본 식물을 서서히 질식시켜 죽이는 박테리아입니다.
침을 뱉는 벌레, 일반적인 곤충, 질병을 퍼뜨립니다.
감염된 잎을 물면 박테리아가 타액으로 이동하고 딱정벌레가 가장 가까운 건강한 식물을 먹을 때 질병을 전염시킵니다.
이 질병에 대한 알려진 치료법은 없으며 일단 감염된 식물은 서서히 말라 버립니다(비록 일부 감염된 식물은 증상 없이 생존할 수 있음). 마지막 집계에서 전 세계적으로 595종의 식물을 감염시킨 몇 가지 Xylella 균주가 있습니다.
지난 세기 동안 Xylella는 브라질의 오렌지 밭, 남부 캘리포니아의 포도원, 대만의 배나무를 쓸어 버렸습니다.
그리고 10년 전에 Xylella는 Puglia의 올리브 나무에 도달했습니다.
Vivai Giuranna의 소유자인 Mauro Giuranna는 Xylella 공격에 대한 개인적인 경험이 있습니다.
식물 검사관이 그의 온실에서 감염된 식물을 발견했을 때 그는 약 1백만 유로($1m/£900,000) 상당의 식물을 파괴해야 했습니다.
Giuranna는 “초기에는 (Xylella에 대응하기에는) 너무 피상적이었습니다.
”라고 말합니다.
“더 이상 기념비적인 올리브 나무는 없습니다.
”
그는 컨트롤이 더 엄격하고 빨라지기를 원합니다.
그러나 Michele Emiliano 지역 주지사는 처음에 Xylella와 올리브 나무의 급속한 건조 사이의 연관성에 대해 회의적이었습니다.
박테리아를 멈추기 위해 노력하는 과학자들은 박테리아 자체를 퍼뜨린 혐의로 기소되었습니다(결국 모든 혐의는 취소되었습니다). 이탈리아는 부적절한 대응으로 유럽연합 집행위원회의 조사를 받았습니다.
Emiliano의 대변인은 Future Planet에 그가 반과학이나 음모론을 지지한 적이 없다고 말했습니다.
“대통령은 자일렐라와 같은 복잡하고 극적이며 분열적인 문제를 시민 대화의 맥락으로 가져오기 위해 모든 사람의 말을 듣고, 공개 집회를 조직하고, 초대받은 모든 행사에 개인적으로 참석하는 중요한 조치를 취했습니다.
내가 했다”고 대변인은 말했다.
이탈리아는 현재 감염 초기부터 대규모 질병 감시 등의 조치로 대응이 개선됐다.
그러나 Xylella는 이 지역의 올리브 과수원 전체에 계속 확산되고 있습니다.
이 박테리아는 매년 약 20km(12마일)의 속도로 북쪽으로 계속 퍼지고 이탈리아와 유럽의 다른 지역에서도 나타나기 때문에 정부는 우려하고 있으며 과학자와 작물 검사관은 질병을 억제하고 예방하기 위해 노력하고 있습니다.
확산에서. 그 외에. 건강한 나무 근처에서 감염된 나무가 확인되면 뿌리를 뽑고 반경 50m(160ft) 내의 다른 나무를 주의 깊게 검사해야 합니다.
Taranto에 기반을 둔 농업 경제학자이자 이탈리아 최대의 올리브 오일 생산자 컨소시엄인 Unaprol의 CEO인 Nicola di Noia는 Xylella의 위험성을 이해하고 있으며 이를 억제하는 데 강력한 지지자입니다.
“이것은 전례 없는 생태학적, 생태적 재앙입니다.
”라고 그는 말합니다.
“우리는 환경운동가들의 열정에 휩쓸려서는 안 됩니다.
우리는 과학적이어야 합니다.
”
2020년에 그는 카라비니에르(이탈리아 헌병대 장교)로서 약물과 폭발물을 탐지하기 위해 분자 탐지견과 함께 일했던 이전 경험을 회상하고 그들의 놀라운 후각 능력을 회상했습니다.
그들이 Xylella도 발견할 수 있다면 어떨까요?
“우리는 개가 식물을 가지고 하는 비슷한 일을 찾기 시작했습니다.
”라고 Di Noia는 말합니다.
그리고 그들은 캘리포니아 전문가 팀이 냄새를 사용하여 감귤류에서 박테리아를 식별하는 방법을 알아냈다는 것을 발견했습니다.
개의 코가 왜 그렇게 잘 냄새를 맡을 수 있습니까?
원칙적으로 개의 코는 인간의 코와 같은 방식으로 작동합니다.
숨을 들이쉬고 내쉴 때 코의 수용체는 공기 중의 분자를 감지하고 정보를 뇌로 보냅니다.
강아지의 코에는 동물을 뛰어난 후각으로 만드는 몇 가지 다른 기능이 있습니다.
코의 앞부분은 후각을 돕는 들어오는 공기를 가습하는 역할을 하며, 그런 다음 공기는 폐로 들어가 냄새를 가두기 위한 수용체로 부분적으로 채워진 후각실로 들어갑니다.
그리고 그곳에서 개는 인간의 코에서 자랍니다.
개는 인간보다 20배 더 많은 후각 수용체를 가지고 있어 뇌에 신호를 보냅니다.
개가 숨을 내쉴 때 공기는 우리처럼 콧구멍을 통해서가 아니라 코 양쪽의 슬릿을 통해 빠져나갑니다.
이 때문에 개는 연속적인 주기로 냄새를 맡을 수 있으므로 충분한 공기와 냄새를 맡을 수 있습니다.
“우리보다 훨씬 더 많은 색을 보는 동물들이 있습니다.
” 30년 동안 동물의 후각 지각을 연구해 온 독립 네덜란드 생물학자 Adee Schoon은 말했습니다.
“이 비유를 개와 함께 사용하면 개가 개에 비해 예리한 후각을 가지고 있음을 알 수 있습니다.
”
대부분의 개는 우리가 상상할 수 없는 방식으로 후각의 세계를 탐색할 수 있지만 후각 사냥개가 되기 위해서는 특별한 사람과 많은 훈련이 필요합니다.
Schoon은 정액을 기반으로 강간범을 식별하기 위해 법의학, 특히 네덜란드 경찰 강간 사건의 탐지견과 함께 일했습니다.
그녀는 탐지견이 인간이 사람의 얼굴을 인식하는 것처럼 냄새를 감지하는 고도로 숙련된 전문가라고 생각한다고 말합니다.
그러나 새로운 개를 훈련시키는 것은 쉽지 않고 시간이 걸릴 수 있습니다.
ENCI의 개 조련사이자 Xylella Detection Dogs Experimental Program의 코디네이터인 Serena Donnini에 따르면 Springer Spaniels, German Shepherds, Cocker Spaniels 및 Labradors와 같은 개 품종이 있습니다.
Chest room, 당신은 냄새를 잘 맡는 경향이 있고 종종 자기 주도적인 방식으로 더 긴 교대 근무를 하며 냄새를 따라 몇 시간을 보냅니다.
그러나 그것만으로는 충분하지 않다고 Donnini는 말합니다.
강아지의 성격도 중요하기 때문입니다.
모든 탐지견 테스트를 통과하려면 동물은 놀고 먹는 것을 좋아해야 합니다.
“이것은 보상 시스템을 개발하는 데 중요합니다.
”라고 Donnini는 말합니다.
당신의 개가 공을 더 많이 잡고 싶어하고 공에 더 많이 애착을 가질수록 공을 찾을 가능성이 더 커집니다.
“개가 그것을 얻기 위해 거의 죽일 뻔할 정도로 그것을 간절히 원할 때까지 우리는 훈련을 진행할 수 없습니다.
”
Donnini와 그녀의 동료들이 자주 작업하는 일반적인 물건은 속이 빈 고무 장난감입니다.
처음에 개가 가지고 놀게 한 후 핸들러는 개의 검색 기술을 사용하기 위해 그것을 숨기기 시작합니다.
개가 고무를 찾을 때마다 음식 보상을 받습니다.
Donnini는 “‘내 장난감을 찾았기 때문에 여기서 일하는 게 좋아’라고 생각해야 합니다.
”라고 말합니다.
개의 경우 고무는 매우 특정한 냄새가 나므로 훈련이 진행됨에 따라 조련사는 고무를 렌틸콩 크기가 될 때까지 작은 조각으로 나눕니다.
고무 조각이 작을수록 개가 찾는 데 더 집중하고 더 자주 냄새를 맡을 것입니다.
개가 얼거나 짖거나 앉아 장난감을 찾았다는 것을 나타내는 법을 배우면 조련사는 대상 냄새를 삽입합니다.
Donnini에 따르면 이를 수행하는 방법에는 여러 가지가 있지만 가장 일반적인 두 가지 방법은 다음과 같습니다.
첫 번째는 짝짓기를 통한 것입니다.
대상 냄새를 장난감과 결합하고 개를 찾으면 보상하고 천천히 장난감의 껌을 제거하십시오. 다른 것들과 달리 여기에는 숨겨진 장난감이 없지만 개가 기어가는 동안 대상 트랙을 통과한 것에 대한 보상입니다.
개는 빠르게 신호를 보내는 법을 배우고 새로운 냄새를 인식하면 보상을 받습니다.
따라서 Donnini는 개에게 적절한 냄새를 맡도록 가르치는 것이 중요하며, 바로 여기에서 National Research Council의 과학자들이 근본적인 역할을 한다고 말합니다.
Xylella에서 나무를 구하기 위해 냄새는 감염된 식물의 냄새입니다.
인간과 마찬가지로 식물도 감염되면 신진대사와 냄새가 변합니다.
자일렐라 연구를 담당하는 CNR 지속 가능한 식물 보호 연구소의 Bari 부서장이자 식물 바이러스학자인 Donato Boscia는 Donnini에게 인증된 감염된 올리브 식물을 제공했습니다.
Boscia의 팀은 현재 개가 인식하는 감염된 식물에서 방출되는 특정 분자를 파악하려고 노력하고 있습니다.
Donnini는 “우리는 모르지만 개가 정확한 후각 그림을 만들 수 있도록 퍼즐의 모든 조각을 제공해야 합니다.
”라고 덧붙입니다.
개의 정확성을 입증하기 위해 Donnini는 Salento에 있는 CNR의 연구 전초기지인 Forestaforte 안뜰에 5그루의 작은 올리브 나무를 일렬로 배치합니다.
식물 중 하나에는 빨간색 점이 있는 레이블이 있으며 Boscia 팀은 Xylella에 감염된 것으로 확인했습니다.
개 조련사 Fortebraccio는 7살 된 흰색과 황갈색 반점이 있는 Springer Spaniel인 Ellis를 소개합니다.
Ellis는 식물 사이를 전력 질주하고 감염된 식물 앞에서 얼고 꼬리를 흔들고 음식을 위해 조련사에게 돌아갑니다.
공장이 라인의 어디에 있든 Ellis와 Paco는 공장을 발견하고 바로 앞에서 멈출 수 있었습니다.
자일렐라에 감염된 모든 식물이 인간이 인지할 수 있는 증상을 보이는 것은 아니며, 이것이 이 질병을 통제하기 어려운 이유 중 하나입니다.
개는 온실 및 항구와 같은 주요 전략적 위치에서 확산을 억제하는 데 도움이 될 수 있습니다.
Bari Aldo Moro 대학의 Annalisa Giampetruzzi가 이끄는 연구에 따르면 Xylella는 라틴 아메리카에서 수입된 커피 나무를 통해 처음 Puglia에 왔다고 믿어집니다.
Boscia는 “Xylella가 새로운 영역에 도입되는 트로이 목마가 되는 것은 바로 이[장소]에서입니다.
”라고 말합니다.
그들은 수입된 식물을 받는 각 입국항에 배치된 훈련된 개와 지역 온실을 정기적으로 정찰하는 다른 개를 상상합니다.
Boscia는 “발견된 식물 종에 관계없이 Xylella에 감염된 식물을 식별하도록 개를 훈련시켜야 합니다.
”라고 말했습니다.
연구원들은 개가 냄새를 맡는 화합물이 나무의 뿌리에서 나오는지 아니면 가지에서 나오는지 아직 모릅니다.
동일한 훈련으로 로즈마리나 협죽도 식물에서 박테리아를 동시에 검출할 수 있는지 여부는 여전히 불확실합니다.
휘발성 유기 화합물을 감지할 수 있는 기기를 개발하기 위해 수년 동안 노력해 온 캘리포니아 대학의 기계 및 항공 우주 공학 교수인 Cristina Davis에 따르면 이는 가능성이 있다고 합니다.
예를 들어, 그녀는 Xyllella에 감염된 각 식물 종에서 방출되는 50개의 휘발성 화합물이 있는 경우 이러한 화합물 중 일부는 모든 사람이 공유할 수 있다고 설명합니다.
Davies는 “개와 같은 동물이나 센서가 시간이 지남에 따라 의미를 갖도록 훈련할 수 있다는 정말 합리적인 기대가 있다고 생각합니다.
”라고 말했습니다.
실제로 2014년 Davis와 그녀의 팀은 Candidatus Liberibacter 박테리아에 감염된 감귤류 식물을 탐지하기 위해 Differential Mobility Spectrometry라는 고급 도구를 사용했습니다.
이탈리아 과학자들이 감염된 식물을 계속 연구함에 따라 개는 Xyllella를 찾는 데 도움이 될 수 있는 도구를 개발하기 위한 개념 증명 역할을 할 수 있습니다.
아직 해야 할 일이 있지만 연구자들은 Xylella 탐지견이 치명적인 박테리아를 대조하는 또 다른 도구가 되기를 희망합니다.
Xylella가 이탈리아 남부 지역에 미치는 심각한 영향 외에도 Di Noia는 끝없이 펼쳐진 죽은 올리브 나무 숲이 썩으면서 대기 중으로 방출될 이산화탄소의 양에 대해 걱정하고 있습니다.
“환경 재앙을 억제하기 위해 우리 모두가 국가적으로나 국제적으로 지불해야 하는 대가입니다.
”라고 Di Noia는 말합니다.