말레이시아개미
1. 개요
말레이시아개미는 방어 수단으로 자폭을 사용하는 개미의 일종이다. 이 개미는 적에게 위협을 받으면 복부 근육을 수축시켜 몸 속의 독액 분비선을 파열시켜 끈적이는 독성 분비물을 뿜어낸다. 이 분비물은 주로 폴리아세테이트, 지방족 탄화수소, 알코올 등으로 구성되며, 페놀류, 테르페노이드, 지방족 화합물도 포함되어 있다. 자폭 행위는 영토 분쟁이나 포식자 방어에 사용되며, 다른 개미 종이나 수목 절지동물로부터 자신을 보호하는 데 효과적이다. 자폭 행동은 콜로봅시스 속의 다른 종, 흰개미과, 진딧물과에서도 나타난다.
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| 학명 | Colobopsis saundersi |
|---|---|
| 명명자 | (Emery, 1889) |
| 이전 학명 | Camponotus saundersi |
| 계 | 동물계 |
|---|---|
| 문 | 절지동물문 |
| 강 | 곤충강 |
| 목 | 벌목 |
| 과 | 개미과 |
| 아과 | 야마아리 아과 |
| 속 | 히라즈오오아리 속 |
| 종 | 지바쿠아리 |
| 특징 | 자가분해 행동을 보이는 종 |
|---|---|
| 서식지 | 말레이시아 |
| 참고 문헌 | Jones, T. H.; Clark, D. A.; Edwards, A. A.; Davidson, D. W.; Spande, T. F.; Snelling, Roy R. (2004). The chemistry of exploding ants, Camponotus spp. (cylindricus complex). Journal of Chemical Ecology. 30 (8): 1479–1492. doi:10.1023/B:JOEC.0000042063.01424.28. PMID 15537154. S2CID 23756265. Betz, Oliver (2010). Adhesive Exocrine Glands in Insects: Morphology, Ultrastructure, and Adhesive Secretion. In von Byern, Janek; Grunwald, Ingo (eds.). Biological Adhesive Systems. pp. 111–152. doi:10.1007/978-3-7091-0286-2_8. ISBN 978-3-7091-0141-4. Laciny, A.; Zettel, H.; Kopchinskiy, A.; Pretzer, C.; Pal, A.; Salim, K. A.; Rahimi, M. J; Hoenigsberger, M.; Lim, L.; Jaitrong, W.; Druzhinina, IS (2018). Colobopsis explodens sp. n., model species for studies on "exploding ants" (Hymenoptera, Formicidae), with biological notes and first illustrations of males of the Colobopsis cylindrica group. ZooKeys. 751: 1–40. doi:10.3897/zookeys.751.22661. PMC 5919914. PMID 29706783. |
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1889년 기재된 곤충 -
담배가루이
담배가루이는 붉은 눈과 노란 몸, 흰 날개를 가진 1mm 내외의 작은 곤충으로, 잎에 앉을 때 날개를 45° 각도로 세우는 특징이 있으며, 그을음병 유발 및 토마토 황화 바이러스 매개로 농가에 피해를 주는 해충으로 대한민국 생태계 교란 생물로 지정되어 다양한 방제법이 사용된다. -
말레이시아의 곤충 -
사마귀
참사마귀는 사마귀목 곤충으로 몸이 가늘고 길며 앞가슴등판이 길고 날개가 짧고 좁은 특징을 가지며 한국, 중국, 일본, 미국 등지에 분포한다. -
말레이시아의 곤충 -
멤논제비나비
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보르네오섬의 고유종 동물 -
코주부원숭이
코주부원숭이는 수컷의 길고 두툼한 코가 특징인 아시아에서 가장 큰 원숭이 중 하나로, 보르네오섬 고유종이며 멸종 위기종이다. -
보르네오섬의 고유종 동물 -
큰꽃꿀박쥐
큰꽃꿀박쥐는 큰박쥐과에 속하며, 꽃이 핀 바나나 식물과 관련된 지역에서 발견되고 동굴이나 속이 빈 나무에서 둥지를 튼다.
2. 방어 행동
방어 행동으로는 Maschwitz와 Maschwitz (1974)가 처음 사용한 용어인 자폭이 있다. 두 개의 과도하게 큰, 독으로 채워진 턱샘이 개미의 몸 전체에 걸쳐 있다. 전투가 불리하게 흘러갈 때, 일개미는 복부 근육을 격렬하게 수축시켜 가스트르를 체절 간 주름에서 파열시키고, 이는 턱샘도 터뜨려 머리의 앞쪽에서 모든 방향으로 끈적이는 분비물을 뿜어낸다. 부식성 성질을 가지고 화학적 자극제 역할을 하는 이 접착제는 근처의 모든 희생자를 얽히게 하여 움직이지 못하게 할 수 있다.
Jones (2004)의 직접적인 관찰에 따르면, C. saundersi의 접착 분비물은 우기 말에는 밝은 흰색에서 건기 및 우기 초에는 크림색 또는 옅은 노란색을 띠는 것으로 나타났다. 이러한 색상의 변화는 내부 pH의 변화를 나타내며, 이는 식단의 계절적 변화에 기인할 가능성이 높다.
C. saundersi 개미의 자폭 행위는 다른 개미 종이나 집단과의 영토 분쟁 중에 흔하게 나타난다. 베짜는개미(Oecophylla smaragdina)는 영토 확보와 포식을 위해 C. saundersi 개미를 추적하고 공격하는 것으로 알려져 있다. C. saundersi 일개미의 자기 희생은 식민지가 채집 구역을 유지하도록 보장함으로써 식민지 전체에 도움이 될 가능성이 높다. 따라서 이러한 행동은 해당 행동이 이미 대부분의 일개미에게 유전적으로 존재한다면 개체군 내에서 지속될 것이다.
C. saundersi는 다른 수목 절지동물(직조개미, 거미)의 포식으로부터 자기파열을 통해 방어하는데, 이는 다음과 같은 두 가지 이유로 C. saundersi에게 주요 포식 위협으로 여겨진다.
* Jones (2004)는 직접 관찰을 통해 C. saundersi가 약간의 잎 진동에도 "놀랍도록 민감하다"는 점을 언급했다.
* C. saundersi 분비물의 고유한 점착성은 척추동물보다 절지동물의 부속지를 마비시키는 데 더 효과적이다.
C. saundersi는 또한 관련된 화학 물질이 먹을 수 없어 척추동물 포식자로부터 방어하기 위해 자기파열을 사용하며, 이는 특정 포식자가 미래에 이 개미 종을 공격하는 것을 막을 수 있다.
말레이시아개미는 적에게 둘러싸였을 때 복부 근육을 수축시켜 독액 분비선을 폭파시키는 방식으로 자폭한다. 이 과정에서 독액을 내뿜어 자신도 하반신이 폭파되어 죽는다.
2.1. 자폭 메커니즘
말레이시아개미는 적에게 둘러싸였을 때 복부 근육을 수축시켜 독액 분비선을 폭파시키는 방식으로 자폭한다. 이 과정에서 독액을 내뿜어 자신도 하반신이 폭파되어 죽는다.
2.2. 분비물의 색상 변화
2.3. 영역 방어
말레이시아개미는 복부 근육을 수축시켜 독액 분비선을 폭파, 적에게 독액을 내뿜어 자신을 희생하는 자폭 행동을 한다. 이러한 자폭 행위는 다른 개미 종이나 군체와의 영역 다툼에서 흔히 나타난다. 특히, 베짜는개미는 영역 확보와 포식을 위해 말레이시아개미를 적극적으로 공격한다. 일개미의 자기 희생은 채집 영역을 유지하여 군체 전체에 도움이 된다.
2.4. 포식자 방어
말레이시아개미(C. saundersi)는 베짜는개미나 거미와 같은 수목 절지동물 포식자로부터 자신을 방어하기 위해 자폭 행동을 한다. 이 개미는 복부 근육을 수축시켜 독액 분비선을 폭파시키고, 적에게 독액을 분뿜어 자신을 방어한다. 분비물의 끈적이는 성질은 절지동물의 부속지를 마비시키는 데 효과적이다. 또한 분비물에 포함된 화학 물질은 척추동물 포식자에게 불쾌감을 주어 추가적인 공격을 막는다.
3. 분비물의 화학 성분
C. saundersi의 "독성 접착제"는 주로 폴리아세테이트, 지방족 탄화수소 및 알코올로 구성되어 있다. 뒷창자에서 생성되는 가지 골격 락톤과 메틸화된 이소쿠마린은 흔적 페로몬으로 작용하며, C. saundersi와 관련 종의 뒤푸르샘에서 생성되는 직쇄 탄화수소 및 에스테르는 경고 페로몬으로 작용한다.
Jones 등이 2004년에 분비물 내에서 다음과 같은 화학 물질을 확인했다.
페놀
* m-크레졸 (미량 발견), 부식성 화합물
* 2,4-디히드록시아세토페논
* 2-메틸-5,7-디히드록시크로몬
* 오르시놀 (미량 발견)
지방족 화합물
* 운데칸
* 2-헵타논 (미량 발견)
테르페노이드
* 시트르넬알
* 시트르넬롤
* 시트론산
* 이소프레골
* (6R)-(E)-2,6-디메틸-2-옥텐-1,8-이산
2,4-디히드록시아세토페논과 2-메틸-5,7-디히드록시크로몬은 분비물의 pH 의존적인 색상 변화를 일으키는 페놀성 케톤이다.
(6R)-(E)-2,6-디메틸-2-옥텐-1,8-이산은 곤충에서 이전에 보고되지 않은 비환식 모노테르펜이다. 그러나 이 화학 물질은 포유류의 소변 대사 산물로 잘 알려져 있으며, 과다 생성은 다양한 종에서 독성 산증을 유발한다.
독성 접착제는 우기에는 밝은 흰색, 건기와 우기 초에는 옅은 노란색(혹은 크림색)으로 변색된다. 그 이유는 계절 변화에 따른 식성이나 내부 pH의 차이에 의한 것으로 생각된다.
3.1. 페놀류
독성 접착제는 우기에는 밝은 흰색, 건기와 우기 초에는 옅은 노란색(혹은 크림색)으로 변색된다. 그 이유는 계절 변화에 따른 식성이나 내부 pH의 차이에 의한 것으로 생각된다. 성분은 "주로 폴리아세테이트, 지방족 탄화수소, 및 알코올"로 구성되어 있으며, 페놀류도 포함되어 있다. 페놀류에는 벤젠환에 직접 하이드록시기가 붙어있는 화합물인 2',4'-다이하이드록시아세토페논, 크로몬류의 일종인 2-메틸-5,7-다이하이드록시크로몬, 사람의 피부를 부식하는 성질을 가지며 소독약으로도 사용되는 m-크레졸(극미량), 오르시놀(극미량) 등이 있다.
3.2. 지방족 화합물
독성 접착제는 우기에는 밝은 흰색, 건기와 우기 초에는 옅은 노란색(혹은 크림색)으로 변색된다. 그 이유는 계절 변화에 따른 식성이나 내부 pH의 차이에 의한 것으로 생각된다. 성분은 "주로 폴리아세테이트, 지방족 탄화수소, 및 알코올"로 구성되어 있다. 지방족 화합물에는 긴 탄화수소 사슬을 가진 화합물인 운데칸이 포함되어있다. 운데칸은 탄소수 11개의 직쇄 알칸으로, 종종 곤충에 포함되는 성분이다. 극미량만 포함되어 있는 2-헵타논도 지방족 화합물이다.
3.3. 테르페노이드
2,4-디히드록시아세토페논과 2-메틸-5,7-디히드록시크로몬은 분비물의 pH 의존적인 색상 변화를 일으키는 페놀성 케톤이다. 테르페노이드에는 시트랄, 시트로넬롤, 시트론산, 이소프레골 등이 있다.
4. 관련 종
자폭(Autothysis) 현상은 콜로봅시스 속의 다른 종에서도 발견되며, 바퀴목 흰개미과 및 노린재목 진딧물과의 일부에서도 알려져 있다.
콜로봅시스 속 (개미과)
폭탄개미 C. saundersi/Colobopsis saundersi라틴어는 C. explodens/Colobopsis explodens라틴어와 종 복합체를 형성한다고 여겨진다.
흰개미과
이 행동은 흰개미과의 여러 그룹에서 나타난다. 병정 계급을 가지지 않은 종에서 많이 관찰되지만, 병정 개미가 이 행동을 보이는 종도 알려져 있다.
진딧물과
사회성 진딧물인 몬젠이세 진딧물이 이 행동을 하는 것으로 알려져 있다.
4.1. 콜로봅시스 속 (개미과)
폭탄개미 C. saundersi/Colobopsis saundersi라틴어는 C. explodens/Colobopsis explodens라틴어와 종 복합체를 형성한다고 여겨진다.
4.3. 진딧물과
사회성 진딧물인 몬젠이세 진딧물이 이 행동을 하는 것으로 알려져 있다.