여왕개미
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1. 개요
여왕개미는 수년에서 10년 이상 생존하며, 혼인 비행을 통해 수개미로부터 정자를 받아 산란한다. 여왕개미와 일개미는 유전적으로 동일한 암컷이지만, 여왕개미는 다른 개미보다 많은 영양 공급을 받아 크게 성장하며, 여왕물질을 분비하여 일개미의 생식을 억제한다. 여왕개미는 혼인 비행 전에 날개를 가지며, 날개를 떼어낸 후 흙 속에서 알을 낳아 군체를 형성한다. 여왕개미는 알을 낳는 역할만 하며, DNA 손상 복구 유전자 발현을 통해 장수하는 경향이 있다. 흰개미의 여왕 또한 여왕개미라고 불린다.
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| 여왕개미 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 학명 | Oecophylla smaragdina Cataglyphis Crematogaster Lasius niger Pogonomyrmex owyheei |
| 설명 | 번식 능력이 있는 성체 개미 |
2. 특징
여왕개미는 일개미보다 크며, 혼인 비행 전에는 날개가 있다는 특징이 있다. 여왕개미는 수개미로부터 받은 정자를 저정낭에 모아놓고 산란할 때마다 꺼내 사용하며, 정자를 이용하지 않고 처녀생식으로 수개미를 낳기도 한다.[1] 여왕개미와 일개미는 유전적으로는 같지만, 어릴 때 차세대 여왕개미로 선택된 개미는 다른 개미보다 훨씬 많은 양의 음식을 제공받아 크고 강하게 자란다. 일단 여왕개미가 되면 다른 일개미들을 부리며 홀로 번식하는 특권을 누린다. 여왕개미는 여왕물질이라는 페로몬을 분비하여 일개미의 생식기능을 통제하며, 일개미는 여왕이 낳은 알을 키우는 육아와 집안 살림을 담당한다. 여왕개미가 죽거나 여왕물질의 힘이 미치지 못하는 곳에서는 일개미의 여성성이 회복돼 몰래 알을 낳기도 하는데, 이렇게 일개미가 낳은 알은 다른 일개미가 발견하면 먹어버린다.[1]
2. 1. 형태
여왕개미는 일개미보다 크기가 더 크다. 여왕개미는 혼인 비행 전에는 날개를 가지고 있는데, 이 날개는 여왕개미가 스스로 떼어내거나 나중에 일개미들이 발생할 때 일개미들이 떼어낸다. 여왕과 수개미는 날개가 있어 '날개개미'라고 불린다. 새 여왕과 수개미는 집에서 날아올라 공중에서 교미하는데(혼인 비행), 새 여왕은 적당한 땅에 내려와 날개를 떼어버리고 흙의 틈새로 들어가 산란을 하여 일개미를 키운다.[1]흰개미의 여왕도 일본어에서는 "여왕개미"라고 부르는데, 흰개미의 여왕개미는 매우 큰 복부를 가지고 있는 것으로 알려져 있다.[1]
2. 2. 생식
여왕개미는 수명이 수 년에서 10년 이상이며 혼인 비행에서 수개미로부터 받은 정자를 저정낭에 모아놓고, 산란할 때마다 꺼내 사용한다. 다만, 정자를 이용하지 않고 알을 낳기도 하는데(처녀생식), 이렇게 낳은 미수정란은 수개미가 된다.[8]여왕개미와 일개미는 유전적으로는 똑같은 암컷이다. 다만 어려서 차세대 여왕개미로 선택된 개미는 다른 개미보다 훨씬 많은 양의 음식을 제공받아 크고 강하게 자란다. 일단 여왕이 되면 똑같이 암컷으로 태어난 다른 일개미들을 부리며 홀로 번식한다. 일개미들이 알을 낳지 않는 이유는 생식 기관이 발달하지 않아서가 아니라 여왕개미가 여왕물질이라는 페로몬을 분비하여 생식기능을 통제하기 때문이다. 그리하여 일개미는 여왕이 낳은 알을 키우는 육아와 집안 살림을 담당한다. 다만, 여왕개미가 죽거나 여왕물질의 힘이 미치지 못하는 곳에서는 일개미의 여성성이 회복돼 몰래 알을 낳기도 한다. 일개미가 낳은 알은 수개미와의 교배 없이 낳은 미수정란이므로, 수개미로 자란다. 그러나 일개미가 낳은 알은 다른 일개미가 발견하면 먹어버린다.
군체가 자리를 잡으면 여왕개미는 지속적으로 알을 낳는다. 성적으로 번식하는 종들 중에서 여왕은 혼인 비행에서 보존된 정자 세포를 선택적으로 사용하여 군체의 주기적 필요에 따라 수정란 또는 미수정란을 낳는다.[8] 각 개미의 성별은 난자가 수정되었는지 여부에 따라 결정된다. 수정된 알은 암컷 일개미가 되고 미수정란은 수컷으로 발달한다. 수정된 알과 번데기가 잘 양육되면 잠재적으로 여왕이 된다.
이러한 성 결정 시스템인 반수배수성은 일반적으로 모든 ''벌목'' – 개미, 벌, 말벌에 적용된다. 그러나 일부 개미 종은 성적으로 번식하지 않으며, 이러한 클론 군체의 구성원은 모두 암컷이다.
3. 생애
개미는 진사회성 곤충이며, 흰개미의 여왕도 일본어에서는 "여왕개미"라고 부른다.[1] 흰개미 여왕개미는 복부가 매우 큰 것이 특징이다.[1]
여왕개미는 알, 애벌레, 번데기 단계를 거쳐 성충이 된다.[12] 먹이가 부족하면 모든 애벌레가 일개미로 자라지만,[13] 먹이가 충분하면 일부 애벌레는 더 많은 영양을 공급받아 생식 능력을 갖춘 암컷 개미로 성장한다.[4]
3. 1. 발달
여왕개미도 성충이 되기 전에는 다른 개미들과 마찬가지로 알, 애벌레, 번데기의 과정을 거친다.[12] 먹을 것이 부족할 때에는 모든 애벌레가 일개미로 성장하나,[13] 먹이가 풍족할 때에는 몇몇 애벌레가 먹이를 더 받게 된다. 이 애벌레들이 생식기능을 가진 개미로 탈바꿈하게 된다.개미는 알, 애벌레, 번데기(때로는 고치, 종에 따라 변태라고도 함), 성충의 4단계 발달 과정을 거친다.[3] 애벌레는 다리가 없지만, 먹이를 먹을 때 머리를 먹이 쪽으로 움직이는 등 약간의 움직임이 가능하다. 이 단계에서 애벌레가 받는 보살핌과 영양 공급 수준이 최종 성충의 형태를 결정한다. 자원이 부족하면 모든 애벌레는 암컷 일개미로 발달한다.[4] 그러나 유성 생식을 하는 군체의 부모가 충분한 양의 먹이를 가지고 있다면, 일부 애벌레는 다른 애벌레보다 더 좋은 영양을 공급받아 날개가 있고, 성적으로 성숙한 암컷 개미로 발달하여 군체를 떠나게 된다. 이 단계에서 날개 달린 암컷 개미는 때때로 "공주 개미"라고 불린다.[5]
3. 2. 혼인 비행
어느 따뜻하고 습한 날에, 여왕개미들과 수개미들이 둥지를 떠나 새로운 군락을 세우고자 혼인 비행을 한다.[14] 이때 같은 종의 군락들은 대부분 한날한시에 여왕개미와 수개미들을 내보낸다. 차기 여왕개미들은 멀리 날아가서 수개미에게 정자를 받고(이때 여러 수개미와 짝짓기를 할 수도 있다) 땅에 착륙하여 군락을 세운다. (결혼 비행 후 날개는 떨어진다.)간혹 혼인 비행을 하지 않는 개미 종도 있는데, 이 종들은 수정된 여왕개미가 몇 마리의 일개미를 거느리고 다른 지역으로 가서 군락을 세운다.
비가 온 후 덥고 습하며 바람이 거의 없을 때, 날개 달린 성적으로 번식하는 개미 또는 "날아다니는 개미" 떼가 부모 둥지를 떠나 날아오른다.[6] 짝짓기 비행은 특정 종의 모든 개미 둥지에서 동시에 일어난다. 암컷 "여왕" 개미는 먼 거리를 날아가면서 다른 둥지에서 온 날개 달린 수컷과 최소 한 번 이상 짝짓기를 한다. 수컷은 여왕의 정낭에 정자를 전달한 후 죽는다. 짝짓기를 마친 "여왕"은 군체를 시작할 적합한 지역을 찾으려 하며, 일단 찾으면 날개를 떼어낸다.[7]
3. 3. 군락 생활
군락이 세워지면, 여왕개미는 알 낳는 것만을 한다. 군락이 세워지고 나서는 여왕개미의 삶에 특별한 변동이 없으며, 여왕개미는 알을 낳다가 죽게 된다.[1]일단 군체가 자리를 잡으면, 일개미들은 여왕개미에게 먹이를 주고 배설물을 처리하는 등 여왕개미의 필요를 충족시킨다.[1] 개미의 사회 구조는 매우 복잡하고 개별 개미는 비교적 단순하기 때문에, 개미 군체는 하나의 개체로 간주될 수 있으며, 개별 개미는 그 개체의 세포나 팔다리로 간주될 수 있는데, 이는 개별 개미가 스스로 생존하는 경우가 드물기 때문이다.[1] 군체 내에서 일부 개미는 습격으로 포획되어 군체의 일원으로 길러지는 경우처럼 여왕개미와 관련이 없을 수 있다.[1]
개미와 마찬가지로 진사회성 곤충인 흰개미의 여왕도 일본어에서는 "여왕개미"라고 부른다.[1] 흰개미의 여왕개미는 매우 큰 복부를 가지고 있는 것으로 알려져 있다.[1]
4. 군락에서의 역할
여왕개미는 '여왕'이라는 이름과는 달리, 실제 군락의 지배자가 아니고 자신의 생각을 일개미들에게 강요할 수도 없다.
5. 장수 비결
DNA 손상 또는 단백질 손상 DNA 복구와 관련된 유전자 발현 패턴을 연령이 같은 검은정원개미(''Lasius niger'') 여왕개미와 일개미 사이에서 비교했다.[9] 이러한 유전자의 발현은 나이가 들면서 증가했으며, 2개월령에 다다랐을 때 다리와 뇌에서 여왕개미가 일개미보다 유의미하게 더 많이 증가했다. 여왕개미와 일개미 간의 이러한 복구 유전자 발현의 차이는 ''L. niger'' 여왕개미의 더 긴 수명이 부분적으로 DNA 및 단백질 복구에 대한 투자가 증가했기 때문임을 시사한다.
6. 흰개미의 여왕
개미와 마찬가지로 진사회성 곤충인 흰개미의 여왕도 일본어에서는 "여왕개미"라고 부른다. 흰개미의 여왕개미는 매우 큰 복부를 가지고 있는 것으로 알려져 있다.
참조
[1]
서적
The Lives of Ants
Oxford University Press
2009-02-26
[2]
웹사이트
Chapter 34: Longest Adult Life - The University of Florida Book of Insect Records - Department of Entomology & Nematology - UF/IFAS
http://entnemdept.uf[...]
[3]
웹사이트
The Life Cycle of the Ant
http://www.antnest.c[...]
2007-07-24
[4]
웹사이트
Enchanted Learning ant information page
http://www.enchanted[...]
2007-07-24
[5]
서적
The Wonder World of Ants
Sunstone Press
[6]
웹사이트
How does an ant colony start?
http://antnest.co.uk[...]
2008-05-11
[7]
웹사이트
Preparation for the mating flight
http://ant.edb.miyak[...]
2007-07-24
[8]
웹사이트
Can a queen lay eggs of certain types of ants at will?
http://ant.edb.miyak[...]
2007-07-13
[9]
간행물
Higher expression of somatic repair genes in long-lived ant queens than workers
[10]
서적
The Lives of Ants
Oxford University Press
2009-02-26
[11]
웹사이트
Chapter 34: Longest Adult Life - The University of Florida Book of Insect Records - Department of Entomology & Nematology - UF/IFAS
http://entnemdept.uf[...]
2022-08-14
[12]
웹인용
개미의 삶(영문)
http://www.antnest.c[...]
2007-07-24
[13]
웹인용
신기한 개미 정보(영문)
http://www.enchanted[...]
2007-07-24
[14]
웹인용
개미의 군락은 어떻게 시작되는가?(영문)
http://antnest.co.uk[...]
2008-05-11
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