무당벌레
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1. 개요
무당벌레는 무당벌레과의 곤충으로, 돔 형태의 몸체와 딱지날개, 앞가슴등판을 특징으로 한다. 색상과 무늬는 다양하며, 붉은색 계열의 색이 강할수록 독성이 강하다. 동아시아가 원산지이며, 진딧물과 깍지벌레를 잡아먹는 천적으로 생물학적 방제에 이용되기도 하지만, 침입종으로 생태계를 교란하고 농작물에 피해를 주는 문제도 있다. 무당벌레는 이소프로필 메톡시 피라진을 방어 물질로 사용하며, 흥분하면 불쾌한 냄새와 쓴맛이 나는 액체를 분비하여 반사 출혈을 일으킨다.
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| 무당벌레 - [생물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 학명 | Harmonia axyridis |
| 명명자 | Pallas, 1773 |
| 이명 | Anatis circe Mulsant, 1850 Coccinella bisexnotata Herbst, 1793 Leis axyridis (Pallas) Ptychanatis axyridis (Pallas) Coccinella axyridis Pallas, 1773 |
| 한국어 이름 | 나미텐토우(並天道), 무당벌레 |
| 영어 이름 | Asian ladybird beetle (아시아 무당벌레) |
| 분류 | |
| 계 | 동물 |
| 문 | 절지동물문 |
| 강 | 곤충강 |
| 목 | 딱정벌레목 |
| 아목 | 카브툼시 아목 |
| 하목 | 히라타무시 하목 |
| 상과 | 히라타무시 상과 |
| 과 | 무당벌레과 |
| 아과 | 무당벌레아과 |
| 족 | 무당벌레족 |
| 속 | 하모니아 속 |
| 종 | 무당벌레 (H. axyridis) |
| 분포 및 생태 | |
| 서식지 | 북아메리카 |
| 참고 문헌 | |
| 참고 문헌 | Abbott, John (2023). Insects of North America. Princeton University Press. pp. 295-353. ISBN 978-0-691-23285-0. Princeton, New Jersey. Adalia, Field Guide to Ladybugs of North America on the App Store R. L. Koch (2003). "The multicolored Asian lady beetle, Harmonia axyridis: A review of its biology, uses in biological control, and non-target impacts". Journal of Insect Science 3: 32. doi:10.1093/jis/3.1.32 Harmonia axyridis, the invasive harlequin ladybird (Coccinellidae) establishing in London, Essex and the UK |
2. 특징
무당벌레는 돔 형태에 딱지날개와 앞가슴등판, 머리 사이가 매끄럽게 연결된 전형적인 무당벌레이다. 크기는 5.5mm~8.5mm이다. 일반적인 색상은 주황색 또는 붉은색이며, 크기가 다양한 검은색 반점이 0~22개 있다. 다른 일반적인 형태는 두 개 또는 네 개의 붉은색 표시가 있는 균일한 검은색이다. 앞가슴등판은 흰색이며, M자형으로 몇 개의 검은색 반점에서 거의 완전히 검은색에 이르기까지 다양한 검은색 패턴이 있다. 밑면은 짙은색이며 넓은 적갈색 테두리가 있다. 다리는 항상 적갈색이며, 멜라닌 색상 형태에서도 복부 밑면은 갈색이다.[2]
이 종은 크기가 커서 다른 종과 구별하기 쉽다.[5][6] 변이가 있지만, 무표시 주황색 또는 빨간색 형태를 제외하고는 앞가슴등판 또는 딱지날개 패턴이 다른 종과 겹치지 않는다. 유럽에서는 훨씬 작은 ''Adalia decempunctata''(점박이무당벌레)와 비슷하며, 아메리카에서는 훨씬 작은 ''Mulsantina picta''(무늬무당벌레)와 무반점 형태의 ''Adalia bipunctata''(이점박이무당벌레)와 비슷하다. 식별이 어려울 때는 밑면 패턴으로 확인할 수 있다.[2]
1년에 두 번 발생하며, 성충은 집단으로 월동한다. 기온이 높아지면 여름잠을 잔다.[27] 애벌레와 성충 모두 다양한 종류의 진딧물을 먹는 제너럴리스트이다.[28][29] 진딧물이 기생하는 다양한 식물에서 볼 수 있다.[30]
2. 1. 형태적 다양성
무당벌레는 색깔과 반점에 변화가 많아, 무늬가 없는 것부터 19개의 무늬가 있는 것까지 다양하다. 2~4개의 무늬는 규슈 지방에 많고, 19개의 무늬는 홋카이도, 도호쿠, 닛코 지방에 많다. 무늬가 적은 것은 검은색 바탕에 빨간색 또는 주황색 무늬, 무늬가 많은 것은 주황색 바탕에 검은색 무늬, 무늬가 없는 것은 주황색이다.[29]3. 생태
무당벌레는 천적으로부터 자신을 보호하기 위해 독을 가지고 있으며, 붉은색에 가까울수록 독성이 강하다.[44] 흥분하면 다리에서 혈림프를 방출하는 "반사 출혈"을 하는데, 이 액체는 불쾌한 냄새와 쓴맛이 난다.
가을에는 무당벌레가 대규모로 모이는 것을 자주 볼 수 있다. 이 딱정벌레는 서로에게 신호를 보내는 페로몬, 시각적인 신호(주변과 구별되는 밝은 색의 구조물), 비휘발성 장쇄 탄화수소를 이용해 장소를 선택한다.
''Harmonia axyridis''(무당벌레)는 기온이 내려가는 계절에는 휴면에 들어가지만, 온도가 약 10°C에 도달하면 움직인다. 햇볕이 잘 드는 곳에 모여 열을 얻기 때문에, 추운 겨울날에도 햇볕을 쬐면서 겨울잠을 자는 무당벌레 중 일부가 깨어나기도 한다.
다른 무당벌레처럼, ''Harmonia axyridis''는 이소프로필 메톡시 피라진을 방어 화학 물질로 사용하여 포식자를 억제하며, 다른 많은 무당벌레 종보다 훨씬 높은 농도로 이 화학 물질을 혈림프에 담고 있다. 또한, 하모닌과 같은 종/속 특유의 방어 화합물을 가지고 있다.
이 딱정벌레는 날개덮개(elytra)의 색상, 반점 크기, 반점 수의 변화로 인해 식별하기 어려울 수 있다. 많은 종류의 진딧물을 포식하는 제너럴리스트이며, 애벌레와 성충 모두 진딧물을 먹는다.[29] 진딧물류가 기생하는 다양한 식물에서 볼 수 있다.[30]
3. 1. 생활환
무당벌레는 알, 유충, 번데기, 성충 단계를 거치는 생활환을 가진다. 암컷은 교미 후 잎 뒷면 등에 알을 낳는다. 알에서 부화한 유충은 여러 번 탈피를 거쳐 번데기가 된다. 번데기에서 성충이 된 무당벌레는 다시 교미를 하고 알을 낳는 과정을 반복한다.[29] 1년에 두 번 발생하며, 성충은 집단으로 월동한다. 기온이 높아지면 여름잠을 잔다.[27]
4. 분포
무당벌레는 동부 아시아가 원산지로, 서쪽으로는 중앙 시베리아, 카자흐스탄, 우즈베키스탄에서 시작하여 러시아를 거쳐 남쪽 히말라야 산맥까지, 동쪽으로는 태평양 연안과 일본까지 분포하며, 대한민국, 몽골, 중국, 대만을 포함한다.[8] 진딧물과 깍지벌레 방제를 위한 생물학적 방제 수단으로 온실, 작물 경작지, 정원 등에 도입되어, 현재는 북아메리카(미국, 캐나다, 멕시코), 중앙아메리카(과테말라, 온두라스, 코스타리카, 파나마), 남아메리카(브라질, 베네수엘라, 콜롬비아, 에콰도르, 페루, 아르헨티나, 칠레), 유럽(이탈리아, 스페인, 영국, 덴마크, 스웨덴, 노르웨이, 핀란드, 네덜란드, 벨기에, 룩셈부르크, 프랑스, 독일, 체코, 슬로바키아, 헝가리, 루마니아, 세르비아, 크로아티아, 보스니아 헤르체고비나, 폴란드), 이스라엘, 뉴질랜드, 남아프리카 공화국에 정착했다.[8]
인간에 의해 여러 대륙으로 확산되었으며, 진딧물 확산 제어를 위해 미국에 도입되어 북미에 정착했다. 1916년 미국에 처음 도입된 이후 여러 번 야생 정착에 실패했지만, 1988년경 루이지애나주 뉴올리언스 근처에서 야생 개체군이 관찰되었다. 이후 빠르게 확산되어 5~7년 안에 중서부에서 가끔 관찰되었고, 2000년경에는 흔해졌다. 1991년까지 북서부, 1994년까지 북동부에 정착했는데, 이는 남동부에서 도달한 것뿐만 아니라 원산지에서의 추가 도입 덕분이었다. 콩 진딧물을 대량으로 먹어 2001년에 농부들에게 큰 도움을 주었다고 한다.
2010년 유전자 표지 연구에 따르면, 동부 및 서부 북미 개체군은 원산지에서 두 번의 독립적인 유입으로 시작되었고,[9] 남미와 아프리카 개체군은 모두 동부 북미에서 독립적으로 기원했다.[9] 유럽 개체군 또한 동부 북미에서 기원했지만, 유럽 생물학적 방제 계통의 개체와 상당한 유전자 혼합(약 40%)이 이루어졌다.[9]
침입성 곤충 중 하나로 널리 여겨지며,[10][11] 유럽에서는 토착종에 해를 끼치며 증가하고 있고,[10] 다른 무당벌레를 능가하고 잡아먹기도 한다.[10] 또한 다른 무당벌레 종에 영향을 미치는 질병에 매우 강하며, 미포자충 기생충을 옮겨 다른 종을 감염시켜 죽일 수 있다.[11] 토착 무당벌레 종은 ''H. axyridis''가 침입한 지역에서 종종 크게 감소했다.[12] 2015년에는 영국에서 가장 빠르게 침입하는 종으로 선언되었다.[13]
시베리아, 사할린, 중국, 한반도, 일본 (홋카이도, 혼슈, 시코쿠, 규슈, 쓰시마섬, 이키섬, 고토 열도)에 분포한다.[26] 남서 제도에는 분포하지 않는다고 알려져 있었지만, 최근(2018년) 오키나와 본섬과 이시가키섬에서 기록되었다.[41]
5. 인간과의 관계
무당벌레는 진딧물과 깍지벌레를 잡아먹는 천적으로 농업 해충 방제에 이용되며, 품종 개량을 통해 날지 못하는 무당벌레가 개발되어 국내에서도 실용화되고 있다.[31] 그러나 공격적인 종으로 다른 무당벌레를 잡아먹고 확산력이 높아 각국 토착 무당벌레를 위협하기도 한다.[31]
무당벌레는 인간에 의해 여러 대륙으로 퍼져나가 문제가 되기도 한다. 원래 진딧물 확산을 막기 위해 미국에 도입되어 북미에 정착했고, 이후 전세계로 퍼졌다. 유전자 표지를 통해 ''H. axyridis''의 전 세계 확산 경로가 밝혀졌는데,[9] 동부 및 서부 북미 개체군은 원산지에서, 남미와 아프리카 개체군은 동부 북미에서, 유럽 개체군은 동부 북미와 유럽 생물학적 방제 계통의 개체와 유전자 혼합으로 기원했다.[9]
무당벌레는 실내에서 겨울잠을 자는 경향이 있어 냄새와 얼룩을 남기고 사람을 물기도 하여 문제가 되기도 한다. 기온이 10°C 정도 되면 움직이며, 틈새에 모여 시각 및 비휘발성 장쇄 탄화수소를 통해 장소를 선택한다. 햇볕이 잘 드는 곳에 모여 겨울에도 깨어나 문제를 일으킬 수 있다.
무당벌레는 이소프로필 메톡시 피라진을 방어 화학 물질로 사용하며, 흥분하면 다리에서 혈림프를 방출하는 "반사 출혈"을 한다. 이 액체는 냄새와 쓴맛이 나며 얼룩을 남길 수 있다. 일부는 알레르기 반응을 보이기도 하며,[3] 가끔 사람을 물기도 한다.[3] 아이오와 주, 오하이오 주, 뉴욕 주, 온타리오 주에서는 작물과 함께 수확되어 오염을 유발하기도 한다.[15]
5. 1. 생물학적 방제
무당벌레는 진딧물과 깍지벌레를 잡아먹는 천적으로, 농업 해충 방제에 이용된다. 품종 개량 등을 통해 날지 못하는 무당벌레가 개발되어 국내에서도 실용화되고 있다.[31]그러나 무당벌레는 공격적인 종으로, 다른 무당벌레까지 잡아먹을 뿐만 아니라 확산력도 높아 각국의 토착 무당벌레를 위협하고 있다. 해충 방제를 목적으로 각국에 도입된 결과, 미국에서는 북미 대부분 지역과 남아메리카까지 확산되었고, 유럽에서도 26개국에서 발견되었으며, 아프리카에도 도입되어 오스트레일리아를 제외한 모든 대륙에서 발견된다. 벨기에에서는 토착 칠성무당벌레와 이점박이무당벌레의 생태계에 영향을 미치고 있다는 연구도 소개되고 있다.[31]
5. 2. 침입종 문제
무당벌레는 인간에 의해 여러 대륙으로 퍼져나갔다. 원래 진딧물 확산을 막기 위해 미국에 도입되어 북미에 정착했다. 지난 30년 동안 미국과 캐나다 전역으로 확산되어 진딧물 개체수를 조절하는 데 중요한 역할을 했다. 1916년 미국에 처음 도입된 이후 여러 번 야생 정착에 실패했지만, 1988년경 루이지애나주 뉴올리언스 근처에서 야생 개체군이 발견되었다. 이후 빠르게 다른 주로 확산되어, 5~7년 안에 중서부에서 가끔 관찰되었고 2000년경에는 흔해졌다. 1991년까지 북서부, 1994년까지 북동부에도 정착했는데, 이는 남동부에서 확산된 것뿐만 아니라 원산지에서 추가로 도입된 결과였다. 중국에서 유입된 후 최근 미국에 나타난 콩 진딧물을 대량으로 먹어 2001년에 농부들에게 큰 도움을 주었다고 한다.2010년 유전자 표지를 통해 ''H. axyridis''의 전 세계 확산 경로가 밝혀졌다.[9] 동부 및 서부 북미 개체군은 원산지에서 두 번의 독립적인 유입으로 시작되었다.[9] 남미와 아프리카 개체군은 모두 동부 북미에서 독립적으로 기원했다.[9] 유럽 개체군 또한 동부 북미에서 기원했지만, 유럽 생물학적 방제 계통의 개체와 상당한 유전자 혼합(약 40%)이 있었다.[9]
무당벌레는 실내에서 겨울잠을 자는 경향, 놀라거나 으깨졌을 때 체액으로 인해 남는 불쾌한 냄새와 얼룩, 사람을 무는 경향 때문에 세계에서 가장 침입성 곤충 중 하나로 꼽힌다.[10][11] 유럽에서는 토착종에 해를 끼치며 증가하고 있는데,[10] 이는 무당벌레의 왕성한 식성으로 인해 다른 무당벌레를 능가하고 심지어 잡아먹기 때문이다.[10] 무당벌레는 또한 다른 무당벌레 종에 영향을 미치는 질병에 매우 강하며, 자신은 면역이지만 다른 종을 감염시켜 죽일 수 있는 미포자충 기생충을 옮긴다.[11] 토착 무당벌레 종은 무당벌레가 침입한 지역에서 종종 급격한 감소를 겪었다.[12] 2015년에는 2004년 처음 발견된 이후 영국 전역으로 확산되면서 영국에서 가장 빠르게 침입하는 종으로 선정되었다.[13]
5. 3. 기타 피해
무당벌레는 실내에서 겨울잠을 자는 경향이 있어, 놀라거나 으깨졌을 때 체액으로 인해 불쾌한 냄새와 얼룩을 남기고 사람을 무는 경향 때문에 세계에서 가장 침입성이 강한 곤충 중 하나로 널리 알려져 있다.[10][11]무당벌레는 기온이 내려가면 휴면 상태에 들어가지만, 온도가 약 10°C 정도 되면 움직이기 시작한다. 충분히 큰 틈이 있다면 벽 내부에서 상당한 수가 모일 수 있다. 가을에는 대규모 집합체를 자주 볼 수 있는데, 이들은 서로에게 신호를 보내는 페로몬을 가지고 있다. 그러나 많은 집합 신호는 시각적인 것으로, 장거리(주변과 구별되는 밝은 색의 구조물)와 단거리(합류할 기존 집합체) 모두에서 장소를 선택한다. 이전 집합체에 의해 생성된 비휘발성 장쇄 탄화수소 또한 장소 선택에 중요한 역할을 한다. 시각 및 탄화수소 신호는 휘발성 페로몬보다 더 중요하다.
무당벌레는 햇볕이 잘 드는 곳에 모여 열을 얻으려 하기 때문에, 추운 겨울날에도 햇볕을 쬐면서 겨울잠을 자는 무당벌레 중 일부가 깨어나기도 한다. 대규모 개체군은 벌떼를 형성하고 오랫동안 그 지역에 머물 수 있어 문제가 될 수 있다. 이들은 창문의 상단 모서리에 머무는 그룹을 형성하거나, 따뜻함을 위해 어두운 차광 재료에 끌리는 것으로 알려져 있다. 시력이 좋아 옮겨진 장소에서 되돌아오며, 자극을 받으면 물기도 한다.[18]
다른 무당벌레와 마찬가지로, 무당벌레는 이소프로필 메톡시 피라진을 방어 화학 물질로 사용하여 포식자를 억제하며, 다른 많은 무당벌레 종보다 훨씬 높은 농도로 이 화학 물질을 혈림프에 담고 있다. 또한, 하모닌과 같은 종/속 특유의 방어 화합물을 가지고 있다. 이 곤충들은 흥분하면 다리에서 혈림프를 방출하는 "반사 출혈"을 한다. 액체는 불쾌한 냄새(죽은 잎 냄새와 유사)와 쓴맛이 나며 다공성 재료에 얼룩을 남길 수 있다.
일부 사람들은 무당벌레에 노출되었을 때 알레르기 반응을 보이며, 알레르기 비결막염을 포함한다.[3] 가끔 무당벌레가 인간을 물기도 하는데,[3] 아마도 소금을 얻으려는 시도로 보이지만, 많은 사람들은 무당벌레가 피부를 걸어갈 때 찌르는 듯한 느낌을 받는다. 물린 상처는 일반적으로 자극 이상을 유발하지 않지만, 소수의 사람들은 물린 상처에 알레르기가 있다.[19]
무당벌레는 아이오와 주, 오하이오 주, 뉴욕 주, 그리고 온타리오 주에서 작물과 함께 부주의하게 수확되는 경미한 농업 해충으로 보고되었다.[15] 이는 가시적이고 감각적인 오염을 유발할 수 있다.[16] 이 딱정벌레에 의한 포도 오염은 와인의 맛을 변화시키는 것으로 밝혀졌다.[17]
6. 방제
무당벌레가 토착종과 생물 다양성을 위협하고 포도 산업에 피해를 주는 지역에서는 다양한 방제 방법이 연구되고 있다. 방제 방법으로는 살충제 사용, 덫 설치, 무당벌레 집합 제거, 건물 진입 방지 등이 있다.[21] 기생충, 병원균 조사, 기생 성병 진드기 및 곰팡이 질병의 활용도 연구 중이다.[22]
개인 주택에서 무당벌레를 처리하는 가장 좋은 방법은 틈새를 막아 들어오는 것을 차단하는 것이다.[23] 쓸어내거나 진공 청소기로 청소하는 것이 효과적인 방법으로 간주되지만, 반사 출혈을 유발하지 않도록 주의해야 한다. 나일론 스타킹을 진공 청소기 호스 안에 넣고 고무 밴드로 고정하면 무당벌레를 기계 안에 모으는 대신 "봉투에 담을" 수 있다.[24] 실내용으로 설계된 덫은 빛으로 무당벌레를 유인하여 제거 가능한 봉투에 가두는 방식으로 개발되었다.[23]
7. 크리사키텐토우와의 관계
'''크리사키텐토우'''(クリサキテントウ|쿠리사키텐토일본어)(''Harmonia yedoensis'' (Takizawa, 1917))는 오랫동안 무당벌레의 시노님으로 여겨지던 종이다.[32] 반점이 무당벌레와 비슷하여 외견으로 식별하기는 어렵지만, 유충의 외견이 다르다.[33] 무당벌레는 딱지날개에 "주름"이 나타나는 개체와 나타나지 않는 개체가 있지만, 크리사키텐토우에서는 보이지 않는다.[34]
무당벌레가 광범위하게 서식하는 데 반해, 크리사키텐토우는 소나무 잎에서만 발견된다.[35] 생식적으로도 완전한 별종이며, 실험 환경에서는 무당벌레와 크리사키텐토우가 교미하여 산란하지만, 그 알이 부화하는 일은 없다.[36]
8. 생화학
무당벌레는 여러 방어 화합물을 분비하는데, 그 중 하나인 (9Z,17R)-9-옥타데센-1,17-디아민(하모닌)은 혈림프에서 분리되었다. 이 분자는 인간 병원체를 포함하는 광범위한 항균 활성을 갖는 것으로 보고되었다. 항균 활성은 빠르게 성장하는 미코박테리아와 결핵균에 대해 가장 두드러지며, 클로로퀸 내성 열대열원충 균주의 성장도 억제한다.[25] 이는 각각 결핵과 말라리아의 원인 물질이다.
참조
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[36]
서적
『テントウムシの自然史』
[37]
서적
『テントウムシの自然史』
[38]
서적
『すごい進化』
[39]
서적
『すごい進化』
[40]
서적
『テントウムシの島めぐり』
[41]
서적
『テントウムシハンドブック』
[42]
웹인용
Asian ladybird beetle
http://eol.org/pages[...]
2012-02-28
[43]
간행물
한반도의 생물다양성
[44]
웹사이트
http://m.dongascienc[...]
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