에크로머멕스속
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1. 개요
''에크로머멕스속''(Acromyrmex)은 잎을 잘라 곰팡이를 재배하는 가위개미 속이다. 외골격, 더듬이, 겹눈 등의 해부학적 특징을 가지며, 머리, 가슴, 배 세 부분으로 구성된다. 가슴에는 4쌍의 가시가 있고, 머리 내부에는 턱을 닫는 근육이 발달했다. 에크로머멕스속 개미는 잎을 잘라 곰팡이를 키워 먹고, 8백만 마리 이상의 개체로 구성된 군체를 이루며, 일개미는 크기에 따라 정원사개미, 소형/중형/대형 일개미로 나뉜다. 이들은 곰팡이 재배 외에도 폐기물 관리, 먹이 찾기 행동 등 분업화된 생태계를 갖추고 있다. 일부 종은 농업 해충으로 작물을 갉아먹기도 한다. 2024년 현재 35종이 존재한다.
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| 에크로머멕스속 - [생물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 일반 정보 | |
| 학명 | Acromyrmex Mayr, 1865 |
| 명명자 | Mayr, 1865 |
| 종의 다양성 | 35종 |
| 종 다양성 참고 | AntWiki |
| 모식종 | Formica hystrix |
| 모식종 명명자 | Latreille, 1802 |
| 종 | |
| 종 목록 | A. ambiguus A. aspersus A. balzani A. biscutatus A. charruanus A. coronatus A. crassispinus A. disciger A. echinatior A. evenkul A. fracticornis A. heyeri A. hispidus A. hystrix A. incursus A. landolti A. laticeps A. lobicornis A. lundii A. niger A. octospinosus A. pulvereus A. rugosus A. silvestrii A. striatus A. subterraneus A. versicolor A. volcanus A. adelae A. ameliae A. carli A. diasi A. gnoma A. iheringi A. levis |
2. 해부학적 특징
에크로머멕스속은 유전학적으로 가까운 에타속과 구별되는 몇 가지 특징을 가지고 있다. 에타속과는 달리 에크로머멕스속은 가슴 등쪽에 4쌍의 돌기가 있으며 가슴 표면이 더 거칠다.[7]
에크로머멕스속 종의 단단한 외골격은 갑옷, 위험한 태양파로부터의 보호, 내부 근육의 부착 기반, 수분 손실을 막는 기능을 한다. 외골격은 머리, 가슴, 배 세 부분으로 나뉜다. 가슴과 배 사이에는 마디라고 불리는 작은 마디가 있는데, 에크로머멕스속에서는 두 개의 마디로 나뉜다.[7]
표준 개미 해부학 외에도, 가슴 뒤쪽에는 일련의 가시가 있어 등 뒤의 잎 조각과 같은 물질을 조작하는 데 도움이 된다. 에크로머멕스속은 짙은 붉은색을 띤다.[7]
인두는 창자의 일부이며, 6개의 근육에 의해 조절되며, 음식을 식도로 펌프질한다. 흙과 같은 음식 속의 파편은 식도로 들어가기 전에 여과되어 작은 함정인 아랫입술 주머니에 모인다. 이 주머니가 가득 차면, 에크로머멕스 개미는 이것을 둥지 안이나 밖의 폐기물 처리 구역으로 비운다.[7]
심장은 머리에서 배 끝까지 몸 전체 길이에 걸쳐 뻗어 있는 길고 튜브 모양의 기관이다. 여기에는 심장 판막이 있어 혈액이 잘못된 방향으로 흐르는 것을 막는다. 내부 기관을 적시는 체액은 심장에 의해 순환되며, 이 체액은 기관과 조직을 통해 여과된다.[7]
2. 1. 머리
에크로머멕스속 종의 더듬이는 가장 중요한 감각 기관으로, 물체를 조사하기 위해 앞으로 뻗을 수 있도록 관절로 연결되어 있다. 위험한 상황에서는 머리 뒤로 물러날 수 있다.[7] 겹눈은 홑눈이라고 불리는 많은 작은 눈으로 구성되어 있는데, 이 홑눈의 수는 종에 따라 다르다. 홑눈은 여왕개미의 머리 위에 있으며, 햇빛을 이용한 공중 비행을 돕는 것으로 알려져 있다.[7]턱을 닫는 근육이 머리 내부의 많은 부분을 차지하며, 턱을 여는 근육은 훨씬 작다.[7] 뇌는 작지만 매우 복잡한 기관이며, 주변 환경을 학습하고 반응하며, 군체의 냄새, 항법, 특정 물체를 놓은 위치 등을 기억할 수 있게 한다.[7]
머리 안의 몇몇 샘은 음식의 소화에 필요한 물질이나 경보 화학 물질 등 다양한 물질을 분비한다. 이 경보 화학 물질은 주변 개미들에게 위험을 알리는 데 사용되며, 개미가 으깨지면 대량으로 방출되어 군체 전체를 "전투 모드"로 전환시킨다.[7]
2. 2. 가슴
에크로머멕스속 개미의 가슴에는 잎 조각 등을 운반하는 데 도움을 주는 4쌍의 가시가 있다.[7] 가슴 등쪽에 있는 4쌍의 돌기와 거칠거칠한 가슴 표면은 유전학적으로 가까운 에타속과 구별되는 특징이다.가슴에는 다리와 날개를 움직이는 근육과, 움직임을 조정하는 신경 세포가 있으며, 심장과 식도도 가슴을 통과한다.
2. 3. 배
에크로머멕스속 개미의 배에는 위, 독샘, 난소, 두포르 샘 등이 있다. 에크로머멕스속 개미는 두 개의 위를 가지고 있는데, 먹이를 저장하고 나중에 유충, 여왕개미, 다른 개미에게 역류시킬 수 있는 건조한 사회적 위와, 음식이 들어가면 위액으로 오염되어 역류될 수 없는 본 위가 그것이다. 이 두 위는 작은 판막으로 분리되어 있다.[7] 두포르샘은 개미가 먹이원에 둥지 동료를 모집하는 데 사용하는 냄새 자취를 생성하는 데 사용되는 화학 물질을 방출하며, 성 유인 화학 물질도 생성할 수 있다고 알려져 있다.[7]3. 생태
에크로머멕스속은 에타속과 마찬가지로 잎을 잘라 곰팡이를 길러 먹는 가위개미에 속하며, 이들 중 비교적 진화한 속이다. 에크로머멕스속은 유전적으로 가까운 에타속과 몇 가지 특징으로 구별된다. 에타속과 달리 에크로머멕스속은 가슴 등쪽에 4쌍의 돌기가 있으며, 가슴 표면이 더 거칠다.
성숙한 에크로머멕스속 군락은 8백만 마리 이상의 개체로 구성될 수 있으며, 대부분은 생식 능력이 없는 일개미들이다. 일개미들은 크기에 따라 4가지 계급으로 분화되어 있다.[7]
| 계급 | 크기 | 역할 |
|---|---|---|
| 정원사개미 (미니멈) | 2~3mm | 버섯 포자 관리, 기생파리 퇴치 |
| 소형 일개미 (마이너) | 잎 조각을 씹어 펄프화, 배설물과 혼합 | |
| 중형 일개미 (메디아) | 잎 자르기, 잎 썰기, 수액 섭취 | |
| 대형 일개미 (메이저/병정개미/다이너게이트) | 머리 폭 6mm | 다른 군락과의 전쟁 |
에크로머멕스속 개미들은 잎을 잘라 둥지로 가져와 곰팡이를 재배하며, 이 곰팡이는 이들 개미의 주된 먹이가 된다. 중형 일개미들은 잎을 자르면서 나오는 수액을 섭취하기도 한다. 여왕개미는 혼인비행을 할 때 곰팡이 포자를 가져가 새로운 둥지를 짓고 곰팡이를 재배하여 초기 먹이로 사용한다.
3. 1. 번식
날개 달린 암컷과 수컷은 각자의 둥지를 대량으로 떠나 'revoada'로 알려진 혼인비행을 한다. 각 암컷은 여러 수컷과 짝짓기를 하여 군체를 건설하는 데 필요한 3억 개의 정자를 수집한다.[2]땅에 내려온 암컷은 날개를 잃고 군체를 건설할 적합한 지하 은신처를 찾는다. 이 젊은 여왕개미들의 성공률은 매우 낮으며, 단 2.5%만이 장수하는 군체를 건설하게 된다. 날개 달린 암컷들은 어미 군체를 떠나기 전에, 곰팡이 정원을 '씨앗'으로 심기 위해 소량의 곰팡이를 하악낭에 가져가 스스로 처음 몇 개의 잎 조각을 잘라 수집한다.
3. 2. 군체 계급
에크로머멕스속의 개미 군락은 8백만 마리 이상의 개체로 구성될 수 있으며, 대부분은 생식 능력이 없는 일개미들이다. 이들은 크기에 따라 4가지 계급으로 나뉜다.[7]| 계급 | 크기 | 역할 |
|---|---|---|
| 정원사개미 (미니멈) | 2~3mm | 버섯 포자 관리, 기생파리 퇴치 |
| 소형 일개미 (마이너) | 잎 조각을 씹어 펄프화, 배설물과 혼합 | |
| 중형 일개미 (메디아) | 잎 자르기, 잎 썰기, 수액 섭취 | |
| 대형 일개미 (메이저/병정개미/다이너게이트) | 머리 폭 6mm | 다른 군락과의 전쟁 |
여왕개미는 혼인비행 시 버섯 포자를 가져가 둥지를 짓고 번식하며 군체를 유지하는 중심 역할을 한다.[7]
3. 3. 곰팡이와의 상호 작용
에크로머멕스속 개미 사회는 개미-균류 상호주의에 기반을 두고 있으며, 서로 다른 종은 서로 다른 종의 균류를 사용하지만, 개미가 사용하는 모든 균류는 Leucocoprinus속에 속한다. 개미는 씹은 잎 조직을 배지로 하여 균류를 적극적으로 재배한다. 이는 여왕개미와 둥지에 남아 있는 다른 군집 구성원들의 유일한 음식이다. 배지는 또한 다양한 식물에서 잎 부분을 물리적으로 잘라내는 동안 섭취하는 식물 즙으로부터 생계를 유지한다.[3]이 상호적인 관계는 또 다른 공생 파트너인, 개미에서 자라 화학 물질을 분비하는 박테리아에 의해 더욱 강화된다. 본질적으로 개미는 휴대 가능한 항균제를 사용한다. 잎꾼개미는 다양한 식물 재료에 대한 균류의 반응에 적응할 만큼 민감하며, 겉으로는 균류로부터 화학 신호를 감지한다. 특정 종류의 잎이 균류에 독성이 있으면 군집은 더 이상 잎을 수집하지 않는다. 균류 기반 농업을 진화시킨 다른 두 종류의 곤충은 앰브로시아 딱정벌레와 흰개미이다. 성충이 배양하는 균류는 개미 애벌레에게 먹이를 주고, 성충 개미는 잎의 즙을 먹고 산다. 균류는 살아남기 위해 개미가 필요하고, 애벌레는 살아남기 위해 균류가 필요하다.[3]
잎을 주성분으로 하는 먹이를 채집하여 균류 정원에 먹이를 주는 것 외에도, 방선균(''Pseudonocardia''속)의 항생 물질 분비에 의해 ''Escovopsis''로부터 보호받는다. 이 상호적인 미생물은 개미의 후흉샘에서 산다.[4] 방선균은 오늘날 세계 항생제의 대부분을 생산하는 역할을 한다.
3. 4. 폐기물 관리
잎꾼개미는 균류 정원을 관리하고 쓰레기를 처리하는 데 매우 구체적인 역할을 수행한다. 폐기물 관리는 각 군체의 수명을 연장하는 핵심적인 역할이다. 균류 재배의 괴사성 기생충인 ''에스코보프시스''는 개미의 식량원을 위협하며 개미에게 끊임없는 위험 요소이다. 폐기물 운반자 및 폐기물 더미 작업자는 나이가 많고 덜 중요한 개미들로 구성되어, 건강하고 젊은 잎꾼개미가 균류 정원에서 작업할 수 있도록 한다.[1] 폐기물 운반자는 사용된 기질과 버려진 균류로 구성된 폐기물을 폐기물 더미로 가져간다.[1] 폐기물 처리장에 버려지면, 더미 작업자는 폐기물을 정리하고 분해를 돕기 위해 끊임없이 뒤섞는다.[1]3. 5. 먹이 찾기 행동
에크로머멕스속 일개미들은 먹이를 찾을 때 페로몬 흔적을 이용한다. 먹이를 발견한 일개미는 군체로 돌아가면서 페로몬 흔적을 남기고, 다른 일개미들이 이 흔적을 따라 먹이가 있는 곳으로 이동한다. 더 많은 일개미들이 페로몬을 남길수록 흔적은 더 강해진다. 일개미가 흔적을 따르는 정도는 먹이의 품질과 같은 환경 요인에 따라 달라진다.[7]이 개미들은 먹이 식물을 지속적으로 바꾸는 방식으로 진화하여, 군체가 한 종류의 나뭇잎만 계속 채집해 나무를 죽이는 상황을 방지한다. 하지만 이들은 여전히 막대한 양의 잎을 채집한다.[7]
4. 인간과의 관계
일부 지역에서 에크로머멕스속 개미는 인간에게 상당한 골칫거리가 될 수 있으며, 작물을 갉아먹고 둥지를 만드는 활동으로 도로와 농지를 훼손한다.[2] 예를 들어, 에크로머멕스 옥토스피노수스 개미는 엄청난 양의 잎을 수확하므로 과들루프와 같이 도입된 여러 카리브해 섬에서 농업 해충이 되었다.
중앙아메리카에서 잎꾼개미는 크기와 상관없이 "wee wee" 개미라고 불린다. 이들은 중앙아메리카에서 가장 큰 개미 중 하나이다.
작물을 갉아먹는 잎꾼개미 에크로머멕스 로비코르니스를 억제하는 것은 처음 예상했던 것보다 간단한 것으로 밝혀졌다. 둥지에서 쓰레기를 수집하여 묘목 위에 놓거나 작물 주변에 배치하면 30일 동안 억제 효과가 나타났다.[5]
5. 종 목록
2024년 현재, 에크로머멕스속에는 35종이 포함되어 있다.
| 학명 | 명명자 및 명명년도 |
|---|---|
| Acromyrmex ambiguus | 에머리, 1888 |
| Acromyrmex ameliae | 데 소자, 소아레스 & 델라 루치아, 2007 |
| Acromyrmex aspersus | F. 스미스, 1858 |
| Acromyrmex balzani | 에머리, 1890 |
| Acromyrmex biscutatus | 파브리시우스, 1775 |
| Acromyrmex brunneus | 포렐, 1912 |
| Acromyrmex charruanus | 라벨링, 슐츠, 바치 & 볼라치, 2015 |
| Acromyrmex coronatus | 파브리시우스, 1804 |
| Acromyrmex crassispinus | 포렐, 1909 |
| Acromyrmex diasi | 곤칼베스, 1983 |
| Acromyrmex disciger | 마이어, 1887 |
| Acromyrmex echinatior | 포렐, 1899 |
| Acromyrmex evenkul | 볼턴, 1995 |
| Acromyrmex fowleri | 라벨링, 메서, 라코, 두 나시멘토, 주니어 & 드라비, 2019 |
| Acromyrmex fracticornis | 포렐, 1909 |
| Acromyrmex heyeri | 포렐, 1899 |
| Acromyrmex hispidus | 산치, 1925 |
| Acromyrmex hystrix | 라트레유, 1802 |
| Acromyrmex insinuator | 슐츠, 베크볼드 & 붐스마, 1998 |
| Acromyrmex landolti | 포렐, 1885 |
| Acromyrmex laticeps | 에머리, 1905 |
| Acromyrmex lobicornis | 에머리, 1888 |
| Acromyrmex lundii | 기랭-메네빌, 1838 |
| Acromyrmex molestans | 산치, 1925 |
| Acromyrmex niger | F. 스미스, 1858 |
| Acromyrmex nigrosetosus | 포렐, 1908 |
| Acromyrmex nobilis | 산치, 1939 |
| Acromyrmex octospinosus | 라이히, 1793 |
| Acromyrmex pubescens | 에머리, 1905 |
| Acromyrmex pulvereus | 산치, 1919 |
| Acromyrmex rugosus | F. 스미스, 1858 |
| Acromyrmex santschii | (포렐, 1912) |
| Acromyrmex subterraneus | (포렐, 1893) |
| Acromyrmex versicolor | 페르간데, 1894 |
| Acromyrmex volcanus | 휠러, 1937 |
참조
[1]
웹사이트
Acromyrmex
https://antwiki.org/[...]
antwiki.org
2024-10-15
[2]
서적
Extraordinary Animals: An Encyclopedia of Curious and Unusual Animals
https://archive.org/[...]
Greenwood Press
[3]
웹사이트
The Guide to Leafcutter or Leafcutting Ants
http://www.blueboard[...]
2012-01-30
[4]
논문
Symbiont recognition of mutualistic bacteria by Acromyrmex leaf-cutting ants
[5]
논문
Refuse dumps of the leaf-cutting ants as a deterrent for ant herbivory: does refuse age matter?
[6]
간행물
Acromyrmex
2014-07-20
[7]
서적
최재천:개미제국의 발견
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