멧노랑나비
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1. 개요
멧노랑나비는 1758년 린네에 의해 처음 기술된 나비로, 수컷의 날개 색깔에서 유래된 이름이다. 구북구 전역에 분포하며, 10개월에서 1년의 수명을 가진다. 갯장구채 잎에 알을 낳고, 유충은 검정싸리와 청싸리만을 먹으며, 성충은 꿀을 섭취한다. 멧노랑나비는 겨울잠을 자고, 수컷은 황색, 암컷은 녹백색의 날개를 가지는 성적 이색성을 띤다. 멧노랑나비는 보호색과 가사 반응으로 포식자로부터 자신을 보호하며, 짝짓기 시에는 일부다처제 패턴을 보인다. 날개 색상은 크산토프테린과 류코프테린과 같은 색소에 의해 결정되며, 수컷의 날개는 자외선 아래에서 무지개 패턴을 보인다.
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| 멧노랑나비 - [생물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 일반 정보 | |
 | |
| |
| 학명 | Gonepteryx rhamni |
| 명명자 | (Linnaeus, 1758) |
| 속 | 멧노랑나비속 |
| 종 | 멧노랑나비 |
| 이명 | Papilio rhamni (Linnaeus, 1758) |
| 보전 상태 | LC |
| IUCN 버전 | 3.1 |
| 한국어 이름 | 멧노랑나비 |
| 영어 이름 | Common Brimstone, The Sulphur |
| 일본어 이름 | ヤマキチョウ (야마키초우) |
| 아종 | |
| 아종 목록 | G. r. gravesi G. r. kurdistana G. r. meridionalis G. r. miljanowskii G. r. rhamni G. r. tianshanica G. r. transiens |
| 설명 | |
| 날개 길이 | 60–74 mm |
2. 분류
멧노랑나비는 1758년 린네의 저서 자연의 체계 제10판에서 처음 기술되고 발표되었다.[3] 황나비는 유황의 옛 이름으로, 수컷 날개의 색깔과 일치한다. 근연종인 줄노랑나비와 비슷하지만, 그것보다 약간 크고 날개 가장자리가 분홍색을 띤다. 앞날개 끝이 갈고리 모양으로 뾰족하지만, 줄노랑나비보다 돌출이 약하다.
멧노랑나비는 구북구 전역에서 흔히 발견되며, 서부 유럽에서 동부 아시아까지 개체가 관찰되었다.[4] 이 나비는 높은 이동성을 바탕으로 새로운 기주 식물(寄主植物, 숙주식물)을 찾아 서식 범위를 넓힌다.[4] 성충의 지리적 분포는 기주 식물보다 넓지만, 유충 단계 때문에 기주 식물의 존재에 의해 범위가 제한된다.[5]
멧노랑나비는 구북구 전역에서 흔히 발견되며, 서부 유럽에서 동부 아시아까지 분포한다.[4] 높은 이동성을 바탕으로 새로운 기주 식물을 찾아 서식 범위를 넓힌다.[4] 성충은 기주 식물보다 넓은 지역에 분포하지만, 유충 단계에서는 기주 식물이 필수적이기 때문에 분포에 제한을 받는다.[5]
내륙성이지만 숲에는 잘 없고, 건조한 고원 지대에서 발견된다. 줄노랑나비보다 밝은 곳을 선호하는 경향이 있다. 애벌레의 먹이는 검은 장미뿐이다. 연 1회 발생하며, 초여름부터 여름에 발생한 개체는 그대로 월동하지만, 성충이 특히 잘 보이는 시기는 7월과 8월이다.
덧붙여, 나비를 나타내는 영어 단어 "butter fly"는 본 종을 본 곤충학자가 "버터 같은 날개"라고 비유하여 명명했다.
3. 분포 및 서식지
멧노랑나비는 생애 주기의 각 단계에 따라 다양한 환경을 이용한다. 짝짓기 및 번식기에는 습지에 서식하는데, 이곳은 산란에 이상적인 장소이며, 갈매나무아재비와 같은 기주 식물이 풍부하기 때문이다.[6] 멧노랑나비는 주변의 다른 식물과 격리되어 있고, 탁 트인 공간과 햇볕에 노출된, 늦게 잎이 돋아나는 어린 기주 식물에 알을 낳는 것을 선호한다.[7] 겨울 동안 성충 멧노랑나비는 겨울잠을 자기 위해 상록수 잎이나 호랑가시나무와 같은 은신처를 제공하는 숲으로 이동한다.[8][6] 멧노랑나비는 이러한 식물의 잎과 매우 유사한 외형을 가지고 있어, 겨울잠을 자는 동안 숨어 있을 수 있다.[12] 다른 계절에는 성충 멧노랑나비의 먹이원인 꿀의 풍부함도 서식지 선택에 영향을 미친다.[9]
멧노랑나비는 한 해 동안 동면 지역과 번식 지역 사이에서 지역적인 이동을 보이는데, 이는 계절과 지역에 따라 나비의 화학적 구성이 다르다는 점에서 알 수 있다.[8] 일반적으로 번식을 위해 습지 방향으로 이동한다. 알이 부화하고 발달하여 번데기가 된 후, 갓 부화한 성체 나비가 나타나 숲과 습지 모두로 지역적으로 흩어져 겨울을 난다.[6] 나비는 겨울을 나기 위해 숲으로 이동하며, 이 서식지 내에서는 짝짓기가 일어나지 않는 것으로 보인다. 또한, 늪에서도 겨울을 나는데, 이곳에는 기주 식물인 딱총나무가 풍부하다. 겨울잠에서 깨어난 후, 이전에 습지에 있던 성체 멧노랑나비는 숲에서 겨울잠을 잔 나비와 합류하여 번식하고 알을 낳는다.[6]
특정 연도의 환경 조건 또한 멧노랑나비의 고도 이동에서 볼 수 있듯이 이동에 영향을 미친다.[14] 오르막 이동은 겨울잠 동안 필요한 숲의 부족과 같은 서식지 제한에 의해 영향을 받을 수 있다. 멧노랑나비는 더 많은 숲과 활동 중 더 높은 온도에 대한 노출 감소를 위해 더 높은 고도로 이동한다.[14] 내리막 이동은 번식기 동안 기주 식물과 같은 유충 자원에 대한 필요에 의해 영향을 받는데, 나비는 이러한 식물이 있는 지역을 찾아 더 낮은 고도로 이동하며, 성체는 긴 수명으로 인해 일반적으로 번식했던 지역으로 돌아온다.[14]
일본 내에서는 이와테현, 아오모리현, 나가노현, 야마나시현의 일부에서 발견된다. 도호쿠 지방에서의 서식 범위는 이보다 넓었지만, 현재는 멸종된 것으로 여겨진다. 국외에서는 유라시아 대륙에 분포한다.
2020년 3월 23일, 아오모리현은 멸종 위기에 처한 야생 생물을 분류한 레드 데이터 북을 10년 만에 개정하면서, "최 중요 희소 야생 생물 (A 랭크)"이었던 고추잠자리와 멧노랑나비를 멸종으로 분류했다.[25]
4. 생태
멧노랑나비는 생애 주기에 따라 다양한 환경을 이용한다. 짝짓기와 번식기에는 습지에 서식하는데, 이곳은 갈매나무아재비와 같은 기주 식물이 풍부하고 산란에 적합하다.[6] 주변 식물과 격리되어 있고, 탁 트인 공간과 햇볕에 노출된, 늦게 싹이 트는 어린 기주 식물에 알을 낳는 것을 선호한다.[7] 겨울에는 겨울잠을 위해 상록수 잎이나 호랑가시나무와 같은 은신처를 제공하는 숲으로 이동한다.[8][6] 멧노랑나비는 이러한 식물의 잎과 매우 유사한 외형을 가지고 있어, 겨울잠을 자는 동안 포식자를 피할 수 있다.[12] 다른 계절에는 성충의 먹이원인 꿀의 풍부함도 서식지 선택에 영향을 미친다.[9]
줄노랑나비와 비슷하지만, 약간 더 크고 날개 가장자리가 분홍색을 띤다. 앞날개 끝은 갈고리 모양으로 뾰족하지만, 줄노랑나비보다 돌출이 약하다. 내륙성이지만 숲에는 잘 없고, 건조한 고원 지대에서 발견되며, 줄노랑나비보다 밝은 곳을 선호한다. 애벌레의 먹이는 검은 장미뿐이다. 연 1회 발생하며, 초여름부터 여름에 발생한 개체는 그대로 월동하지만, 성충이 특히 잘 보이는 시기는 7월과 8월이다.
나비를 뜻하는 영어 단어 "butter fly"는 곤충학자가 멧노랑나비의 날개를 "버터 같은 날개"라고 표현한 것에서 유래했다.
4. 1. 먹이 자원
멧노랑나비 유충은 검정싸리와 청싸리만을 먹이로 삼는다.[10] 성충은 수레국화, 구름체꽃, 머위 등 다양한 꽃의 꿀을 섭취한다.[9][2][14]
4. 1. 1. 유충
멧노랑나비 유충은 검정싸리(''Frangula alnus'')와 청싸리(''Rhamnus carthartica'') 두 종류의 식물만을 먹는 것으로 알려져 있다.[10] 이는 성충 멧노랑나비의 분포에 영향을 미치는데, 이 두 종류의 벅쏜(buckthorn)의 존재는 그들의 자손 생존에 필수적이기 때문이다.[5]
4. 1. 2. 성충
애벌레와 달리 성충 멧노랑나비는 특정 기주 식물에 특화되어 있지 않으며, 꿀을 먹는 데에도 특화되어 있지 않다. 일반 멧노랑나비는 수레국화(`Centaurea jacea`)와 구름체꽃(`Knautia arvensis` 및 `Succisa pratensis`)을 포함한 여러 개화 식물의 꿀을 많이 섭취한다.[9] 그러나 멧노랑나비는 4월과 5월에 머위(`Tussilago farfara`)의 꿀을 섭취하는 것이 관찰되었으며, 많은 다른 종류의 꽃에서 꿀을 채집하는 것이 기록되었다.[2][14] 성충의 먹이 식물 가용성은 서식지 선택에 중요한 또 다른 요소이다.[9]
성충은 6월에서 8월 사이에 출현하여 9월까지 먹이를 섭취한다.[14] 그 다음 겨울 7개월 동안 동면하며, 4월까지 활동하지 않다가 이때 출현하여 번식하고 알을 낳는다.[8][2] 성충 멧노랑나비는 월동 후 출현한 후 수개월 동안 매우 풍부하다.[2] 멧노랑나비는 성적 이색성을 띠며, 수컷은 황색의 날개 색상을 가지고 암컷은 녹백색의 날개 색상을 가진다.[2] 또한 수컷은 자외선 아래에서 색상과 외형이 변하는 무지갯빛 등쪽 날개를 가지고 있지만 암컷은 그렇지 않다.[15] 수컷과 암컷 모두 각 날개의 원반 세포에 오렌지색 반점이 있으며, 분홍색 머리와 더듬이, 흰 털로 덮인 가슴을 가지고 있다.[12]
나비 날개의 색상 변화는 다양한 구조색 및 생물학적 색소 성분에 의해 발생한다. 이러한 차이로 인해 빛이 다른 방식으로 산란되어 다양한 색상이 나타난다. 흔한 멧노랑나비의 경우, 날개 비늘은 색소를 포함하는 구슬이라고 하는 타원형 구조로 인해 빛을 비일관적으로 산란시킨다.[18] 이러한 색소로 인해 구슬은 짧은 파장의 빛을 흡수하고, 보색 파장 범위와 같이 색소 흡수 스펙트럼 밖의 더 긴 파장의 빛을 산란시킨다.[15]
화학 추출 및 분석을 통해 흔한 멧노랑나비의 날개 색상에 기여할 수 있는 두 가지 가능한 색소가 확인되었다.[15] 크산토프테린은 보라색 범위에서 흡수하므로 수컷 날개의 유황색을 담당한다.[15] 류코프테린은 암컷의 흰색 날개에서 추출되었다.[15] 날개 색상의 차이는 수컷과 암컷의 뚜렷한 무지개 패턴에 기여한다. 무지개는 자외선 산란으로 인한 색상의 시각적 변화로 인해 발생한다.[15] 이러한 무지개 때문에 수컷만의 색상 패턴은 자외선 아래에서만 관찰되는데, 이는 암컷이 자외선 스펙트럼의 빛을 흡수하기 때문이다. 암컷 날개에 류코프테린만 존재하기 때문에 암컷 멧노랑나비는 무지개가 나타나지 않는데, 류코프테린은 자외선 범위에서만 흡수하기 때문이다.[15] 따라서 날개는 빛을 반사하지 않으며 결과적으로 수컷 날개처럼 자외선을 산란시키지 않는다.[15]
수컷의 경우, 날개 패턴은 날개에 비치는 자외선의 위치에 따라 시각적으로 변하는 것으로 나타나 무지개가 관찰된다. 어떤 각도에서는 수컷 패턴이 보이고, 다른 각도에서는 암컷의 패턴 부재가 보인다. 이를 "자웅동체" 효과라고 한다.[19] 이는 효과가 특정 각도와 거리에서만 보이고 위치에 따라 변화하므로 색소성보다는 광학적으로 보이는 패턴임을 보여준다.[19] 만약 색소성이라면 이러한 변화는 무지개에 차이를 발생시키지 않을 것이다.
수컷 등쪽 날개의 구조색은 환경적 요인의 영향을 받는다. 온도가 증가하고, 강수량이 증가하며, 위도가 감소함에 따라 자외선 색상 범위가 증가한다.[4] 이는 이러한 환경 조건에서 자원의 풍부함과 품질이 더 높다는 점 등 여러 요인에 기인할 수 있다. 또 다른 가능성은 수컷의 배우자로서의 품질을 나타내는 지표로서 자원 동화 능력이 더 뛰어나다는 것이다. 자외선 색상은 발달에 많은 에너지를 필요로 하므로 수컷의 높은 품질을 나타낼 수 있다.[4]
근연종인 줄노랑나비와 비슷하지만, 그것보다 약간 크고 날개 가장자리가 분홍색을 띤다. 앞날개 끝이 갈고리 모양으로 뾰족하지만, 줄노랑나비보다 돌출이 약하다.
내륙성이지만 숲에는 잘 없고, 건조한 고원 지대에서 발견된다. 줄노랑나비보다 밝은 곳을 선호하는 경향이 있다.
애벌레의 먹이는 검은 장미뿐이다. 연 1회 발생하며, 초여름부터 여름에 발생한 개체는 그대로 월동하지만, 성충이 특히 잘 보이는 시기는 7월과 8월이다.
덧붙여, 나비를 나타내는 영어 단어 "butter fly"는 본 종을 본 곤충학자가 "버터 같은 날개"라고 비유하여 명명했다.
4. 2. 생애 주기
멧노랑나비는 연 1세대 곤충으로, 매년 한 세대의 알을 낳는다. 멧노랑나비 성충은 산란을 위해 기주 식물 두 종의 잎 뒷면에 알을 낳는데, 이곳이 덜 눈에 띄기 때문이다.[8][11] ''G. rhamni''의 높은 이동성은 나비가 해당 지역에서 가장 고립된 기주 식물까지 찾아낼 수 있게 해주며, 이는 그들의 새끼에게 더 이상적이다.[11] 알은 주변 식물에 더 많이 낳아, 포식자가 적게 유인되므로 취약성이 감소한다.[7]
손상되지 않은 식물은 다른 알이 없음을 나타내는데, 이는 멧노랑나비 유충이 먹는 식물의 잎에 구멍을 내기 때문이다. 포식자와 기생생물은 화학적 또는 시각적 신호를 통해 손상된 식물에 유인되므로 손상이 적을수록 알이 발견될 가능성이 줄어들어 자손 생존율이 높아진다.[7] 햇빛과 개방된 환경에 노출된 식물 역시 포식과 기생의 위험이 줄어들고, 성충 나비가 접근하기 더 쉽다.[7][11] 유충은 또한 기주 식물의 방어력 감소로 이점을 얻을 수 있는데, 어린 식물과 늦게 싹트는 식물은 자원 대부분이 식물 성장에 할당되므로 독성 방어 화학 물질을 덜 생산하기 때문이다.[7]
노랑나비는 수명이 가장 긴 나비 중 하나로, 10개월에서 1년 사이이다.[8][12] 겨울잠과 생활 주기로 인해 1년에 한 세대를 거친다.[8] 알에서부터 성충의 출현까지 약 50일이 걸린다.[12] 그러나 성충 노랑나비는 생애의 상당 부분을 월동 상태로 보낸다. 노랑나비는 활동성이 뛰어나 늦여름과 가을에는 겨울잠을 자기에 적합한 지역으로 먹이를 먹고 이동하며, 봄에는 짝짓기와 산란에 적합한 지역으로 돌아온다.[8]
일반적인 멧노랑나비 성충은 7개월 동안 겨울잠을 자며, 휴면 기간 동안 숨어 움직이지 않는다.[2][12] 암수 모두 알에서 성충이 되기까지의 발달 시간은 비슷하지만, 성적 성숙에 도달하는 시간은 다르다. 수컷의 생식 발달은 번데기에서 갓 우화한 직후 시작되어 겨울잠 기간 동안 계속되는데, 이는 수컷이 겨울잠을 자고 난 후에야 번식할 수 있음을 시사한다.[2] 암컷의 경우, 알은 나비가 겨울잠을 자는 동안 발달하지 않은 상태로 유지되며, 겨울잠에서 깨어난 후에야 생식 발달이 일어난다.[2]
암컷과 수컷은 겨울잠 이후 깨어나는 시점에도 차이가 있다. 깨어나는 시기는 온도와 일조 시간과 관련이 있으며, 나비가 겨울잠에서 깨어나기 위해서는 일정량 이상의 온도와 일조 시간이 필요하므로, 이는 휴면이 끝나는 시기에 영향을 미친다.[23] 수컷은 암컷보다 일찍 깨어나는데, 이는 암컷보다 낮은 온도에서 더 기꺼이 날아다니기 때문이다.[2] 멧노랑나비는 일부일처제에 가까운 짝짓기 패턴을 따르기 때문에, 수컷은 짝짓기 기회를 늘리고 그에 따라 번식 성공률을 높이기 위해 더 일찍 깨어날 수 있다. 나이가 많은 수컷은 더 많은 시간을 들여 발달했기 때문에 더 큰 이점을 갖기 때문이다.[20] 반대로, 암컷은 산란에 필요한 족제비싸리 등 숙주 식물의 계절적 발달이 늦기 때문에 늦게 깨어난다. 암컷의 깨어나는 시기는 숙주 식물의 발달과 관련이 있다.[2]
근연종인 줄노랑나비와 비슷하지만, 그것보다 약간 크고 날개 가장자리가 분홍색을 띤다. 앞날개 끝이 갈고리 모양으로 뾰족하지만, 줄노랑나비보다 돌출이 약하다. 내륙성이지만 숲에는 잘 없고, 건조한 고원 지대에서 발견된다. 줄노랑나비보다 밝은 곳을 선호하는 경향이 있다. 애벌레의 먹이는 검은 장미뿐이다. 연 1회 발생하며, 초여름부터 여름에 발생한 개체는 그대로 월동하지만, 성충이 특히 잘 보이는 시기는 7월과 8월이다.
나비를 나타내는 영어 단어 "butter fly"는 곤충학자가 본 종을 보고 "버터 같은 날개"라고 비유하여 명명했다.
4. 2. 1. 알
어른 멧노랑나비 암컷은 벅쏜 잎 뒷면에 알을 하나씩 낳는다.[12] 알은 높이가 약 1.3mm인 방추형이다.[12][13] 시간이 지남에 따라 색깔이 변하는데, 처음에는 녹백색을 띠다가 점차 어두운 노란색으로 변하고, 부화하기 전에는 갈색이 된다.[7][12]
4. 2. 2. 유충
멧노랑나비의 애벌레는 5번의 탈피를 거치며, 처음에는 1.7mm의 길이를 가지다가 완전히 성장하면 최대 34.9mm에 이른다.[12] 애벌레는 녹색을 띠며 흰색 털과 어두운 결절이 몸 전체에 걸쳐 있다.[13] 처음 부화하면 잎의 윗면으로 이동하여 잎을 갉아먹으며, 기주 식물에 특징적인 구멍 패턴을 남긴다.[11] 낮 동안에는 먹이를 먹고 나서 잎의 중륵 위에 가만히 엎드려 휴식을 취하는데, 잎의 색깔과 유사하여 눈에 잘 띄지 않는다.[11]
4. 2. 3. 번데기
번데기는 길이가 22.2-23.8mm이며, 뾰족한 끝과 중간에 솟아오른 부분이 있는 잎이 말린 모습과 유사하다.[12] 실을 사용하여 줄기와 잎에 고정된다. 꼬리갈고리는 실 패드에 부착되며, 실의 일부가 번데기의 중간 부분을 감싸 고정한다.[12] 주로 녹색을 띠지만, 수컷의 성충 우화 직전에는 날개 부분이 노란색으로 변한다.[12] 용화 기간은 약 2주 정도이다.[12]
4. 2. 4. 성충
멧노랑나비는 성적 이색성을 띠며, 수컷은 황색의 날개 색상을 가지고 암컷은 녹백색의 날개 색상을 가진다.[2] 또한 수컷은 자외선 아래에서 색상과 외형이 변하는 무지갯빛 등쪽 날개를 가지고 있지만 암컷은 그렇지 않다.[15] 수컷과 암컷 모두 각 날개의 원반 세포에 오렌지색 반점이 있으며, 분홍색 머리와 더듬이, 흰 털로 덮인 가슴을 가지고 있다.[12]
성충은 6월에서 8월 사이에 출현하여 9월까지 먹이를 섭취한다.[14] 그 다음 겨울 7개월 동안 동면하며, 4월까지 활동하지 않다가 이때 출현하여 번식하고 알을 낳는다.[8][2] 성충 멧노랑나비는 월동 후 출현한 후 수개월 동안 매우 풍부하다.[2]
4. 3. 천적
멧노랑나비는 대부분의 숲에 사는 나비목 곤충처럼, 조류, 말벌 등에게 잡아먹힌다.[7] 멧노랑나비의 애벌레와 성충은 모두 포식의 대상이 되며, 이를 피하기 위해 보호색이나 의태와 같은 수단을 사용한다.[16][13]
4. 3. 1. 기생충
대부분의 숲에 사는 나비목 곤충처럼, 멧노랑나비(''Gonepteryx rhamni'')는 많은 종류의 조류와 말벌의 먹이가 된다.[7] 애벌레와 성충 모두 포식의 희생양이 되며, 이러한 운명을 피하기 위해 보호색과 의태와 같은 수단을 사용한다.[16][13]
4. 4. 보호색과 행동
유충과 성충 모두 은폐색을 띠는데, 이는 서식지의 색상과 일치한다는 의미이다. 유충은 이러한 색상 때문에 발견하기가 매우 어려워 눈에 띄지 않은 채 노출된 상태로 있을 수 있다.[13] 먹이를 먹지 않을 때는 애벌레가 잎의 중맥을 따라 움직이지 않고 있어 발견하기가 더욱 어렵다. 성충 멧노랑나비는 잎을 모방하는데, 잎과 모양, 색상 및 패턴이 유사하기 때문이다. 이를 통해 휴면(겨울잠)과 같이 취약한 시기에 주변 환경과 조화를 이룰 수 있다.[16] 나비를 잡으면 다리를 숨기고 가사 상태가 되어 발견될 확률을 줄인다.[16]
4. 5. 이동
멧노랑나비는 구북구 전역에서 흔히 발견된다. 서부 유럽에서 동부 아시아까지 개체가 관찰되었다. 이 나비의 높은 이동성은 새로운 기주 식물을 널리 찾아 범위를 확장할 수 있게 해준다.[4]
멧노랑나비는 생애 주기의 각 단계에 따라 다양한 환경을 이용한다. 짝짓기 및 번식기에는 습지에 서식하며, 겨울에는 겨울잠을 자기 위해 상록수 잎이나 호랑가시나무와 같은 은신처를 제공하는 숲으로 이동한다.[8][6] 다른 계절에는 성충 멧노랑나비의 먹이원인 꿀의 풍부함도 서식지 선택에 영향을 미친다.[9]
멧노랑나비는 한 해 동안 동면 지역과 번식 지역 사이에서 지역적인 이동을 보인다.[8] 일반적으로 번식을 위해 습지 방향으로 이동한다. 알이 부화하고 발달하여 번데기가 된 후, 갓 부화한 성체 나비가 나타나 숲과 습지 모두로 지역적으로 흩어져 겨울을 난다.[6] 겨울잠에서 깨어난 후, 이전에 습지에 있던 성체 멧노랑나비는 숲에서 겨울잠을 잔 나비와 합류하여 번식하고 알을 낳는다.[6]
특정 연도의 환경 조건 또한 멧노랑나비의 고도 이동에 영향을 미친다.[14] 오르막 이동은 겨울잠 동안 필요한 숲의 부족과 같은 서식지 제한에 의해 영향을 받을 수 있다. 멧노랑나비는 더 많은 숲과 활동 중 더 높은 온도에 대한 노출 감소를 위해 더 높은 고도로 이동한다.[14] 내리막 이동은 번식기 동안 기주 식물과 같은 유충 자원에 대한 필요에 의해 영향을 받는데, 나비는 이러한 식물이 있는 지역을 찾아 더 낮은 고도로 이동하며, 성체는 긴 수명으로 인해 일반적으로 번식했던 지역으로 돌아온다.[14]
5. 생리
멧노랑나비 암컷과 수컷은 날개 색깔이 다르다. 수컷은 크산토프테린 색소 때문에 유황색을 띠고, 암컷은 류코프테린 색소 때문에 흰색을 띤다.[15] 수컷 날개에는 자외선 아래에서만 보이는 무지개 패턴이 있지만, 암컷은 류코프테린이 자외선을 흡수해서 무지개가 보이지 않는다.[15]
멧노랑나비는 꿀을 가진 식물 가운데 빨간색과 파란색 꽃차례를 좋아하며, 냄새보다 시각에 더 의존한다.[21][9] 페닐아세트알데히드와 테르펜 화합물에 대한 촉각 후각 수용체가 있어서 먹이를 찾는 데 도움을 받는다.[22]
멧노랑나비 성충은 7개월 동안 겨울잠을 잔다. 수컷과 암컷은 성적으로 성숙해지는 때와 겨울잠에서 깨는 시기가 다르다.[2][12] 수컷은 번데기에서 나온 직후 생식 발달을 시작해서 겨울잠을 자고 난 뒤에 번식할 수 있지만, 암컷은 겨울잠에서 깨고 나서야 생식 발달을 시작한다.[2] 수컷은 짝짓기 기회를 늘리려고 암컷보다 일찍 깨어나고, 암컷은 숙주 식물이 자라는 시기에 맞춰 늦게 깨어난다.[2]
5. 1. 시각
화학 추출 및 분석을 통해 멧노랑나비의 날개 색깔에 영향을 주는 두 가지 색소가 확인되었다.[15] 크산토프테린은 보라색 범위에서 빛을 흡수하여 수컷 날개를 유황색으로 보이게 한다.[15] 류코프테린은 암컷의 흰색 날개에서 추출되었다.[15] 날개 색깔의 차이는 수컷과 암컷의 뚜렷한 무지개 패턴에 영향을 준다. 무지개는 자외선 산란으로 인한 색깔의 시각적 변화 때문에 발생한다. 이러한 무지개 때문에 수컷만의 색깔 패턴은 자외선 아래에서만 관찰되는데, 이는 암컷이 자외선 스펙트럼의 빛을 흡수하기 때문이다. 암컷 날개에는 류코프테린만 존재하기 때문에 암컷 멧노랑나비는 무지개가 나타나지 않는다. 류코프테린은 자외선 범위에서만 흡수하기 때문이다.[15] 따라서 날개는 빛을 반사하지 않으며 결과적으로 수컷 날개처럼 자외선을 산란시키지 않는다.[15]수컷의 경우, 날개 패턴은 날개에 비치는 자외선의 위치에 따라 시각적으로 변하는 것으로 나타나 무지개가 관찰된다. 어떤 각도에서는 수컷 패턴이 보이고, 다른 각도에서는 암컷의 패턴 부재가 보인다. 이를 "자웅동체" 효과라고 한다.[19] 이는 효과가 특정 각도와 거리에서만 보이고 위치에 따라 변화하므로 색소성보다는 광학적으로 보이는 패턴임을 보여준다.[19]
수컷 등쪽 날개의 구조색은 환경적 요인의 영향을 받는다. 온도가 증가하고, 강수량이 증가하며, 위도가 감소함에 따라 자외선 색상 범위가 증가한다.[4]
멧노랑나비는 꿀을 가진 식물 중 특정 색깔을 선호하는 경향이 있으며, 일부 지역에서는 빨간색과 파란색의 꽃차례가 꿀 공급원으로서 널리 사용된다.[21][9] 또한, 멧노랑나비는 냄새에 더 의존하는 다른 나비 종에 비해 색깔과 같은 시각적 단서에 더 강하게 의존한다.[21]
5. 2. 후각
멧노랑나비는 꿀 식물의 꽃향기 화합물에 대해 촉각 반응을 보이며, 특정 화합물이 존재할 때 촉각 후각 수용체의 신경 활동이 일어난다.[22] 연구에 따르면 페닐아세트알데히드와 테르펜 화합물인 옥소이소포론옥사이드, 옥소이소포론, 디하이드로옥소이소포론에 대한 촉각 후각 수용체가 존재하며, 이러한 화합물은 자연 또는 합성 혼합물의 꽃 화합물로 제시되었을 때 가장 강력한 전기생리학적 반응을 유도했다.[22] 이 두 화합물은 멧노랑나비가 이용하는 꿀 식물에서 가장 많은 양으로 존재하므로, 냄새 감지가 먹이원을 감지하는 데 중요할 수 있다.[22] 이는 성충 나비의 더 효율적인 먹이 섭취에 기여할 수 있으며, 냄새가 꿀 식물을 찾고 구별하는 신호로 작용하여 번식과 같은 다른 활동에 더 많은 에너지를 활용할 수 있게 한다.[22]5. 3. 휴면
멧노랑나비 성충은 7개월 동안 겨울잠을 자며, 휴면 기간 동안 숨어 움직이지 않는다.[2][12] 암수 모두 알에서 성충이 되기까지 걸리는 시간은 비슷하지만, 성적으로 성숙해지는 시간은 다르다. 수컷은 번데기에서 갓 우화한 직후 생식 발달이 시작되어 겨울잠을 자는 동안 계속되는데, 이는 수컷이 겨울잠을 자고 난 후에야 번식할 수 있음을 의미한다.[2] 암컷의 경우, 알은 나비가 겨울잠을 자는 동안 발달하지 않은 상태로 유지되며, 겨울잠에서 깨어난 후에야 생식 발달이 일어난다.[2]암컷과 수컷은 겨울잠 이후 깨어나는 시점에도 차이가 있다. 깨어나는 시기는 온도와 일조 시간과 관련이 있으며, 나비가 겨울잠에서 깨어나기 위해서는 일정량 이상의 온도와 일조 시간이 필요하다. 이는 휴면이 끝나는 시기에 영향을 준다.[23] 수컷은 암컷보다 일찍 깨어나는데, 이는 암컷보다 낮은 온도에서도 더 잘 날아다니기 때문이다.[2] 멧노랑나비는 일부일처제에 가까운 짝짓기 패턴을 따르기 때문에, 수컷은 짝짓기 기회를 늘리고 번식 성공률을 높이기 위해 더 일찍 깨어날 수 있다. 나이가 많은 수컷은 더 많은 시간을 들여 발달했기 때문에 더 큰 이점을 갖는다.[20] 반대로, 암컷은 산란에 필요한 족제비싸리 등 숙주 식물의 계절적 발달이 늦기 때문에 늦게 깨어난다. 암컷이 깨어나는 시기는 숙주 식물의 발달과 관련이 있다.[2]
6. 보전
2010년 기준으로, 멧노랑나비는 국제 자연 보전 연맹(IUCN) 기준에 따라 위협받는 보존 상태인 것으로 보이지 않는다.[3] 그러나 이 나비는 네덜란드와 같은 지역에서 개체 수와 분포가 현저하게 감소했으며, IUCN 기준에 따라 멸종 위기종 상태에 도달했다.[24] 이러한 개체 수 감소의 원인은 완전히 밝혀지지 않았지만, 몇 가지 가능한 요인이 있다. 멧노랑나비는 연 1회 발생종이기 때문에, 연중 여러 세대가 있는 종에 비해 변화하는 환경 조건에 적응하는 데 어려움을 겪을 수 있다.[24] 예를 들어, 나비의 적합한 월동 환경이 감소하여 개방된 숲이 줄어들고 더 도시적인 지역이 선호되었다.[14][24] 질소 오염, 꿀 공급 감소, 급격한 생태 변화 또한 다른 가설적인 요인으로 제시되었다.[24] 이러한 개체 수 감소가 미래에 증가할 가능성에 대한 우려가 제기되었지만, 나비는 광범위하고 흔하게 분포하기 때문에 대부분 보존에 대한 우려가 없는 것으로 보인다.[24]
일본 이와테현, 아오모리현, 나가노현, 야마나시현의 일부에서 서식한다. 도호쿠 지방에서의 서식 범위는 이보다 넓었지만, 현재는 멸종된 것으로 여겨진다. 국외에서는 유라시아 대륙에 분포한다.
2020년 3월 23일에 아오모리현에서 멸종 위기에 처한 야생 생물을 분류한 레드 데이터 북을 10년 만에 개정하면서 "최 중요 희소 야생 생물 (A 랭크)"이었던 고추잠자리와 멧노랑나비가 새롭게 멸종으로 분류되었다.[25]
2007년 대한민국 환경부 적색 목록에서는 위기종이었으나, 2012년에는 위기종으로 지정되었다.
7. 짝짓기
멧노랑나비는 성충이 된 후 6월에서 8월 사이에 나타나 9월까지 먹이를 먹는다.[14] 그 후 겨울 동안 7개월간 동면하고, 4월까지 활동하지 않다가 번식하고 알을 낳기 위해 나타난다.[8][2] 멧노랑나비는 성적 이색성을 띠는데, 수컷은 황색 날개를, 암컷은 녹백색 날개를 가진다.[2]
멧노랑나비는 주로 일부다처제이며, 짝짓기 기간 동안 암컷은 보통 하나의 정포만 가지고 있다.[20] 짝짓기를 위해 쌍이 정해지면, 교미하는 동안 최대 48시간 동안 짝을 이룬 상태를 유지한다.[12]
8. 색소 패턴의 유전학
멧노랑나비는 성충이 되면서 암컷과 수컷의 날개 색깔이 달라지는 성적 이색성을 띤다.[2] 수컷은 황색 날개를, 암컷은 녹백색 날개를 가지며,[2] 수컷은 자외선 아래에서 색상과 외형이 변하는 무지갯빛 등쪽 날개를 가지고 있지만 암컷은 그렇지 않다.[15] 암수 모두 각 날개의 원반 세포에 주황색 반점이 있으며, 분홍색 머리와 더듬이, 흰 털로 덮인 가슴을 가지고 있다.[12]
8. 1. 색소 침착 및 구조색
나비 날개의 색상 변화는 다양한 구조색 및 생물학적 색소 성분에 의해 발생한다. 이러한 차이로 인해 빛이 다른 방식으로 산란되어 다양한 색상이 나타난다. 흔한 멧노랑나비의 경우, 날개 비늘은 색소를 포함하는 구슬이라고 하는 타원형 구조로 인해 빛을 비일관적으로 산란시킨다.[18] 이러한 색소로 인해 구슬은 짧은 파장의 빛을 흡수하고, 보색 파장 범위와 같이 색소 흡수 스펙트럼 밖의 더 긴 파장의 빛을 산란시킨다.[15]화학 추출 및 분석을 통해 흔한 멧노랑나비의 날개 색상에 기여할 수 있는 두 가지 가능한 색소가 확인되었다.[15] 크산토프테린은 보라색 범위에서 흡수하므로 수컷 날개의 유황색을 담당한다.[15] 류코프테린은 암컷의 흰색 날개에서 추출되었다.[15] 날개 색상의 차이는 수컷과 암컷의 뚜렷한 무지개 패턴에 기여하는데, 이는 자외선 산란으로 인한 색상의 시각적 변화로 인해 발생한다.[15] 암컷은 자외선 스펙트럼의 빛을 흡수하기 때문에 수컷만의 색상 패턴은 자외선 아래에서만 관찰된다. 암컷 날개에 류코프테린만 존재하기 때문에 암컷 멧노랑나비는 무지개가 나타나지 않는데, 류코프테린은 자외선 범위에서만 흡수하기 때문이다.[15] 따라서 날개는 빛을 반사하지 않으며 결과적으로 수컷 날개처럼 자외선을 산란시키지 않는다.[15]
수컷의 경우, 날개 패턴은 날개에 비치는 자외선의 위치에 따라 시각적으로 변하는 것으로 나타나 무지개가 관찰된다. 어떤 각도에서는 수컷 패턴이 보이고, 다른 각도에서는 암컷의 패턴 부재가 보인다. 이를 "자웅동체" 효과라고 한다.[19] 이는 효과가 특정 각도와 거리에서만 보이고 위치에 따라 변화하므로 색소성보다는 광학적으로 보이는 패턴임을 보여준다.[19] 만약 색소성이라면 이러한 변화는 무지개에 차이를 발생시키지 않을 것이다.
수컷 등쪽 날개의 구조색은 환경적 요인의 영향을 받는다. 온도가 증가하고, 강수량이 증가하며, 위도가 감소함에 따라 자외선 색상 범위가 증가한다.[4] 이는 이러한 환경 조건에서 자원의 풍부함과 품질이 더 높다는 점 등 여러 요인에 기인할 수 있다. 또 다른 가능성은 수컷의 배우자로서의 품질을 나타내는 지표로서 자원 동화 능력이 더 뛰어나다는 것이다. 자외선 색상은 발달에 많은 에너지를 필요로 하므로 수컷의 높은 품질을 나타낼 수 있다.[4]
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