서부검은과부거미
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1. 개요
서부검은과부거미(Latrodectus hesperus)는 북아메리카 서부 지역에 분포하는 거미이다. 이 거미는 짝짓기 시 암컷이 수컷의 구애를 받아들이지 않거나, 짝짓기 후 수컷을 잡아먹는 행동을 보이며, 암컷은 일생 동안 여러 짝을 가질 수 있다. 서부검은과부거미는 잡식성으로 다양한 곤충을 먹으며, 먹이 신호를 따라 정착지를 결정한다. 이 거미는 매우 강한 접착력을 가진 거미줄을 생산하며, 포식자에 대항하여 끈적한 실 덩어리를 뿜어내는 방어 행동을 보인다. 서부검은과부거미의 독은 신경독으로, 인간에게는 근육 경직, 발한, 메스꺼움 등의 증상을 유발할 수 있으며, 통증 완화제와 항독소로 치료한다.
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| 서부검은과부거미 - [생물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 분류 | |
| 계 | 동물계 |
| 문 | 절지동물문 |
| 강 | 거미강 |
| 목 | 거미목 |
| 과 | 꼬마거미과 |
| 속 | 과부거미속 |
| 종 | hesperus |
| 학명 | Latrodectus hesperus |
| 명명자 | Chamberlin & Ivie, 1935 |
2. 분포
캐나다에서는 브리티시컬럼비아주에서 매니토바주까지 발견된다. 이들은 캐나다-미국 국경 근처에서 가장 흔하게 발견되며, 캐나다 대초원의 서부 캐나다 초원에서도 드물게 발견된다.[6][7]
서부검은과부거미의 짝짓기에서, 수컷과 암컷은 서로의 거미줄에 닿으면 자극을 받는다. 수컷은 암컷 거미줄을 두드리고 몸을 떨어 구애하고, 암컷은 이에 반응하거나 거부한다. 수컷은 암컷의 도주로를 막고 몸을 쓰다듬거나 "신부의 면사포"를 만들어 구애한다.[9] 구애는 10분에서 2시간까지 걸리며, 수컷은 교미 후 생식기 손상으로 죽기도 하는데, 암컷은 번식을 위해 이를 먹기도 한다.[9] 암컷은 짝을 선택하거나 여러 짝을 가지며,[10] 수컷은 제한된 암컷을 두고 경쟁한다.[11]
3. 짝짓기
3. 1. 구애 행동
암컷은 수컷의 거미줄과의 접촉에 의해 자극을 받으며, 그 반대도 마찬가지이다. 수컷과 암컷 ''L.'' ''hesperus''는 성별에 특정한 냄새를 생성하며, 이는 그들의 실크와 결합된다. 각 성별은 서로 반대 성별의 거미줄과 접촉할 때 짝짓기를 시작함으로써 반응한다.[8] 구애를 시작할 때, 수컷 ''L. hesperus''는 암컷의 거미줄 선을 두드리기 위해 발목마디를 사용한다. 수컷은 거미줄을 적극적으로 탐색하기 시작하면서 이러한 두드리는 제스처를 촉지로 계속한다. 이 탐색은 휴식 시간과 섞인다. 수컷의 몸은 경련을 일으키며, 복부를 통해 고주파 진동을 생성한다. 많은 경우에, 암컷은 수컷의 성적 과시를 받아들이지 않고 수컷을 쫓아낸다. 어떤 경우에는, 암컷은 구애하는 수컷의 행동과 유사하게 복부를 격렬하게 낚아채는데, 이는 궁극적으로 수컷으로부터 긍정적인 반응과 더 성공적인 수정을 이끌어낸다.[9]
수컷 ''L. hesperus''가 암컷과의 성공적인 구애를 보장하기 위해 수행하는 한 가지 전략은 암컷이 자신의 거미줄 내에서 도망갈 수 있는 경로 옵션을 최소화하는 것이다. 이것은 수컷이 암컷이 수컷을 피하기 위한 행동 방침을 제공할 수 있다고 생각하는 다양한 위치에서 암컷의 거미줄을 끊음으로써 이루어진다. 수컷이 암컷의 몸과 성공적으로 접촉하면, 그는 그녀의 몸의 다양한 부분을 부드럽게 쓰다듬어 그녀를 매혹시킨다. 그런 다음 수컷은 "신부의 면사포"라고 알려진 것을 만드는데, 이는 단순히 암컷에게 던져진 실크이다.[9]
구애에 소요되는 시간은 엄청나게 다양하며 10분에서 2시간까지 걸릴 수 있다. 수컷의 생식구는 교미 행위로 인해 부상을 입거나 부분적으로 파괴될 수 있으며, 이는 그가 앞으로 다시 짝짓기를 할 수 없게 만든다. 이것이 많은 수컷 짝짓기 상대가 교미 후 암컷의 거미줄에서 죽은 채로 발견되는 이유일 수 있다. 암컷은 자신의 번식 성공을 개선하기 위해 종종 이러한 죽은 수컷을 섭취한다.[9]
3. 2. 암컷의 선택
암컷의 선택성은 더 나은 짝을 얻기 위해 교미를 늦추는 위험이 결국 보상받을 것인지, 아니면 대신 암컷이 자손을 낳을 잠재력을 모두 잃게 될지에 따라 진화적으로 유리할 수도 있고 불리할 수도 있다. 실제로 암컷 ''L. hesperus''의 4%는 짝을 얻지 못했다.[10] 암컷 ''L. hesperus''는 일생 동안 한 명 이상의 짝을 가질 수 있다.[10] 이는 부분적으로 거미의 성적으로 활동적인 개체군 내에서 수컷 편향 때문이다. 이러한 성별 편향은 수컷이 "경쟁"에 참여할 수 있게 한다. 스크램블 경쟁은 어떤 수컷도 자원(이 경우 암컷 거미)에 대한 독점권을 갖지 못하지만, 이 자원의 양이 제한되어 있기 때문에 이를 더 빨리 활용하는 수컷이 우위를 점하게 된다는 의미이다.[11] 암컷 ''L. hesperus''가 선택할 권리를 보장할 수 있는 여러 가지 방법이 있으며, 그중 하나는 교미 전에 수컷을 잡아먹는 것이다. 암컷은 주변의 다른 ''L. hesperus''가 내뿜는 화학적 신호를 받아 개체군 밀도를 파악하고, 이를 통해 자신의 선택성이 보상받을지 실패할지를 판단할 수 있다.[10]
4. 사냥과 먹이
서부검은과부거미는 다른 거미줄 거미와 마찬가지로 잡식성이며 8개의 절지동물 목의 먹이를 섭취한다. 브리티시컬럼비아의 한 연구에 따르면, 딱정벌레와 벌목이 거미 먹이의 대부분을 차지했다. 딱정벌레목 내에서는 거저리, 바구미, 먼지벌레가, 벌목에서는 개미, 말벌, 호박벌이 가장 흔했다.[14] 이 연구에서 벌목의 활동이 가장 활발한 시기는 브리티시컬럼비아에서 5월부터 9월까지였으며, 이 시기는 서부검은과부거미의 먹이 섭취가 급증하는 시기와 일치했다.[14]
서부검은과부거미(Latrodectus hesperusla)는 "기회주의적 동족 포식자"이다. 다른 먹이 선택지가 부족할 때, 거미가 굶주릴 때, 적대적인 싸움에서 자기 방어할 때 동족을 잡아먹는다.[14]
4. 1. 사냥
''서부검은과부거미''는 거미줄 중앙 근처에 거꾸로 매달려 있다가 곤충이 거미줄에 들어와 공격할 때를 기다린다. 먹이를 물고 실로 감싼다.[12] 이 거미의 거미줄에는 먹이를 잡는 여러 가지 측면이 있다. 거미줄은 액체 풀이 묻어 있는 매달린 끈끈이 실을 포함한다. 먹이가 이 실에 닿으면 달라붙어 실이 끊어지고 먹이는 거미가 쉽게 접근할 수 있는 지점으로 거미줄에 의해 끌어올려진다. ''L. hesperus''의 거미줄은 또한 거미가 실 시트를 통해 먹이를 공격할 때 이동할 수 있게 해준다.[13] 5월부터 10월까지 ''L. hesperus''가 잡는 먹이의 양이 현저하게 증가하는데, 이는 암컷이 난낭을 생산하고 새끼가 태어나 어미의 먹이 공급 능력에 생존이 달려 있기 때문으로 추정된다.[14]4. 2. 먹이 신호
암컷 서부검은과부거미는 먹이로부터 화학적 신호를 감지할 수 있다. 이러한 감지의 부수 효과로, 서부검은과부거미는 높은 수준의 화학적 먹이 신호를 보이는 지역에 집을 지을 가능성이 더 높다. 서부검은과부거미의 먹이를 제거함으로써, 더 많은 먹이를 구할 수 있는 장소로 서부검은과부거미를 이동시키는 상관 효과가 나타날 것이다.[15]4. 3. 형제 동족 포식
L. hesperusla는 기회주의적 식인 행위를 한다.[14] 식인 행위에 의존해야 하는 상황의 심각성이나 거미의 배고픔과 관련하여 L. hesperusla 사이에는 차이가 있다. 특히, 형제 관계 내에서 거미 형제가 식인 행위의 희생자가 되기까지 걸리는 시간은 2일에서 3주까지 다양했다. L. hesperusla가 형제 식인 행위에 의존하기 전에 지속되는 시간과 어미가 알집에 쏟는 투자량 사이에는 직접적인 관계가 있는 것으로 보인다. 다시 말해, 어미가 알집에 더 많은 투자를 할수록, 새끼들은 먹이와 영양 공급원으로 형제 식인 행위를 하기까지 더 오래 버틴다.[16]5. 거미줄
서부검은과부거미(''L. hesperus'')는 엉성한 그물을 짓는데, 둥근 그물과는 달리 끈끈한 실과 그물망 부분, 그리고 구조적 지지대 역할을 하는 지지대 실로 구성되어 먹이를 잡는다.[19] 끈끈한 실은 거미줄 아래에 매달려 있으며, 액체 접착제로 먹이를 가둔다. 먹이가 걸리면 실이 끊어지면서 거미줄 내 인장력이 발생하여 먹이와 함께 거미 위로 끌어올려진다. 거미는 거미줄 시작 부분에 은신처를 만들어 숨어 있다가 먹이가 걸리면 나타난다.[13]
서부검은과부거미는 먹이 포획량에 따라 거미집 짓는 행동을 조절한다. 먹이가 충분하면 먹이 포획용 거미집 구조물 건설에 에너지를 덜 쓴다. 이미 배가 부른 상태에서 추가 영양분을 얻는 것은 비효율적이기 때문이다. 거미집의 먹이 포획 기능이 줄어도 전체 실크 생산량은 일정하거나 오히려 증가하기도 한다. 또한 ''L. hesperus''는 새끼를 가질 준비를 할 때 거미집보다 알집 생산에 더 많은 실크를 투자한다.[13]
5. 1. 거미줄의 종류
''L. hesperus''가 생산하는 거미줄은 접착력이 매우 강하다.[17] 거미줄은 액체 접착 단백질 방울로 덮인 중앙 섬유를 가지고 있으며,[17] 손가락에 문지르면 고무와 같은 질감을 느낄 수 있다.[17] 방울은 중앙 섬유의 직경보다 약 20배 크며 육안으로 볼 수 있다.[17]''L. hesperus'' 거미줄의 극한 강도 및 기타 물리적 특성은 원반 굴뚝 거미의 거미줄 특성과 유사한 것으로 밝혀졌다. 연구에서 측정된 세 종류의 거미줄의 극한 강도는 약 1000 MPa (145,000 psi)였다. 이전 연구에서 ''Trichonephila edulis''의 극한 강도는 1290±160 MPa[18] (188,000 psi)로 보고되었다. 연강의 극한 강도는 약 800 MPa (116,000 psi)이다.
''Latrodectus hesperus''는 드래그라인 거미줄, 내부 난낭 거미줄, 비계 거미줄의 세 가지 종류의 거미줄을 생산한다. ''L. hesperus''가 생산하는 다양한 거미줄의 아미노산 조성을 분석한 결과, 드래그라인 거미줄과 비계 거미줄은 모두 주로 알라닌과 글리신으로 구성되어 있으며, 실제로 이러한 거미줄에서는 시스테인이나 메티오닌이 전혀 검출되지 않았다. 내부 난낭 거미줄의 경우, 알라닌이 풍부한 아미노산으로 남아 있었지만, 그 풍부함은 다른 거미줄보다 적었다.[19]
''Latrodectus hesperus''의 거미줄에는 짝짓기 페로몬이 포함되어 있으며, 이는 웹과 접촉 시 반대 성별에 의해 감지된다. 수컷은 암컷의 페로몬에 반응하여 암컷의 위치를 파악하고 구애 행동을 시작할 수 있다. 암컷은 수컷의 페로몬에 반응하여 수컷에 대한 포식 반사를 줄인다.[9]
5. 2. 거미줄 구조
서부검은과부거미(''L. hesperus'')는 엉성한 그물을 짓는다. 엉성한 그물은 둥근 그물과 다르며, 그 구조는 세 부분으로 나눌 수 있다. 두 부분은 먹이를 잡는 데 사용되는데, 이는 끈끈한 실과 그물망 부분이다. 세 번째 부분은 거미줄의 구조적 지지대를 제공하며, 이는 지지대 실이라고 알려져 있다.[19] 끈끈한 실은 거미줄 아래에 매달려 있으며, 이 실에 있는 액체 접착제는 먹이를 가두는 끈적한 물질 역할을 한다. 먹이가 이 실에 걸리면 실이 끊어지면서 거미줄 내부에 인장력이 발생하여 실이 먹이와 함께 거미 위로 끌어올려진다. 서부검은과부거미(''L. hesperus'')는 거미줄이 시작되는 곳에서 은신처를 찾아 숨어 있다가 나타난다.[13]5. 3. 거미줄 행동
''서부검은과부거미''(Latrodectus hesperus)는 먹이 포획량 변화에 따라 거미집 짓는 행동을 조절한다. 먹이가 충분하면 먹이 포획용 거미집 구조물 건설에 에너지를 덜 쓴다. 이미 배가 부르기 때문에 추가 영양분을 얻기 위해 에너지를 낭비하는 것은 비효율적이기 때문이다. 이는 진화적으로 유리하다. 거미집의 먹이 포획 기능이 줄어도 전체 실크 생산량은 일정하게 유지되거나 오히려 증가하기도 한다. 또한 ''L. hesperus''는 새끼를 가질 준비를 할 때 거미집보다 알집 생산에 더 많은 실크를 투자한다.[13]6. 방어 행동
검은과부거미는 잡식성이며 자신보다 큰 쥐와 같은 포식자를 만날 수 있다.[17] 어린 개체와 암컷 성체 ''L. hesperus''는 잠재적 포식자를 향해 끈적한 실 덩어리를 뿜어낼 수 있다.[17] 이 실은 독성이 없지만, 기계적 자극으로 대부분의 포식자를 쫓아낼 수 있다.[17] 하지만 수컷 성체는 상대적으로 짧은 수명 동안 번식을 위해 에너지를 보존해야 하기 때문에 이러한 방어 실을 생성할 수 없다.[17] 그러나 이러한 방어 행동은 심한 포식 압력을 받는 암컷에게 매우 중요하다.[17] 검은과부거미는 밤에 거미집을 짓는 데 많은 시간을 보내는데, 이때는 쥐가 활동하는 시간이기도 하다.[17] 거미집이 지면 위로 낮게 위치하면 쥐와 다른 포식자가 아래에서 쉽게 공격할 수 있다.[17] 거미는 거미집 중심부에 주로 머무르기 때문에 이러한 공격은 방어 행동이 없으면 대부분 성공한다.[17]
7. 독
''서부검은과부거미''(Latrodectus hesperus)의 물린 상처는 다른 ''Latrodectus'' 종과 유사하다. 독은 거미의 송곳니에서 스며 나와 적에게 주입된다. 거미의 먹이는 독에 의해 마비되어 나중에 소화할 수 있게 된다. 인간에게는 독이 신경독처럼 작용하여 신경전달물질인 아세틸콜린에 영향을 미친다. 이 종에서는 수컷보다 암컷이 더 위협적이지만, 암컷의 공격성은 알을 보호할 때만 나타난다.[20] 암컷의 송곳니는 수컷보다 클 뿐만 아니라 독샘도 더 뚜렷하다. 물린 상처의 영향은 단순한 자극에서 심각한 자율신경계 이상까지 다양할 수 있다. 독은 단백질, 펩타이드, 프로테아제로 구성되어 있다. 독은 신경전달물질의 과도한 방출을 유발하여 다양한 증상을 일으킬 수 있다. 이러한 증상에는 근육 경직, 발한, 메스꺼움 등이 있다. 치료법으로는 통증 완화제와 독성이 심할 경우 항독소가 포함된다.[21]
8. 갤러리
참조
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