슈퍼컴퓨터가 7억명의 곡식인 카사바 해치는 해충 구제에 도움되다
아시아, 남미, 아프리카의 열대지방을 중심으로 전세계에서 7억명이 주식으로 삼고있는 카사바에 심각한 피해를 주고 있는 해충에 대해서 슈퍼컴퓨터를 활용하여 대항하려는 연구가 진행되고 있습니다.
카사바는 줄기를 땅속에 박아 두고서 뿌리가 내리면 지하에서 고구마같은 열매가 자라는 재배가 비교적 간단한 식물입니다. 타피오카의 원자재로도 꼽히고 있습니다.
그러나 최근에 카사바를 선호하는 가루이(Aleyrodidae, Whitefly)라는 하얗고 작은 곤충이 세계적으로 피해를 끼치고 있습니다. 카사바 잎의 안쪽에 붙어서 잎에서 수분을 빨아먹고 있습니다.
슈퍼컴퓨터, 7억명 곡식을 지키다
가루이는 카사바 잎에서 수분을 흡수할뿐 아니라 Cassava brown streak virus라는 병원균의 매개자이기도 합니다. Cassava brown streak virus에 감염된 카사바는 뿌리에 갈색 반점이 생깁니다, 식용으로 출하되지 못한 농가의 수익이 줄어드는 문제가 일어납니다. 또 가루이가 농약에 대한 내성을 갖게 되기도 합니다. 카사바 이외에도 1년간 600종류의 농작물에 해충 피해를 끼치고 있습니다.
이에 서호주 대학교에서 전산-생물학을 연구하는 Laura Boykin는 가루이의 위협에서 카사바를 지키기 위한 연구에 나섰습니다. 곡식을 지키기 위해서 중화하는 연구에 힘썼습니다. Boykin은 우간다의 카사바 농원을 찾아 카사바 잎에 달라붙어 있는 가루이를 정밀 조사하였습니다.
카사바 해치는 해충 가루이의 구제에 슈퍼컴퓨터가 도움되다
연구에는 호주의 Pawsey Supercomputing Centre에 있는 Cray XC40 슈퍼컴퓨터 'Magnus'를 사용하였습니다. 가루이의 게놈 해석을 하고 계통수를 작성하였습니다. 지금까지 가루이는 단 1종의 곤충이라고 믿고 있었지만, 슈퍼컴퓨터에 의해서 세계에 34종류가 존재하는 것을 알 수 있었습니다.
위 사진에 나오는 것이 슈퍼컴퓨터의 Magnus입니다. Magnus는 전파천문학에 쓰이는 성능이 좋은 컴퓨터입니다. Pawsey Supercomputing Centre에 따르면 500마리의 가루이의 데이터를 분석하려면 10의 27제곱개의 패턴이 있기에 슈퍼컴퓨터 없이는 데이터를 해석하기 어려웠다고 합니다.
Boykin의 연구팀은 Magnus를 사용하여 가루이의 데이터베이스 'Whiteflybase'를 작성하였습니다. 어떤 지역에 어떤 종류가 살고 있는지를 비교하여 카사바에게 피해를 주는 가루이의 종류를 파악하였습니다. 이를 통해 장기적으로 해충 구제를 보다 쉽게 할 수 있으리라 보고 있습니다. 또한 데이터베이스를 활용하여 모든 종류에 효과가 있는 농약의 개발에도 도움이 될 것입니다.
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