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흰개미 (곤충)

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목차

1. 개요

흰개미는 사회성 곤충으로, 여왕개미, 왕개미, 일개미, 병정개미 등으로 구성된 군체를 이루어 생활하며, 마른 나무나 썩은 나무를 먹고 그 안에 둥지를 짓는다. 번식은 생식충(날개미)의 군비를 통해 이루어지며, 여왕개미는 장수하는 특징을 보인다. 흰개미는 목재를 갉아먹는 해충으로 피해를 주기도 하지만, 과학 실험 동물로 사용되거나, 장내 세균 연구의 대상이 되기도 한다.

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학명Reticulitermes speratus
학명 명명자(, 1885)
일본어 이름야마토시로아리 (ヤマトシロアリ)
영어 이름Japanese subterranean termite (일본 지하 흰개미)
아종
학명 (아종)Reticulitermes speratus kyushuensis
아종 명명자Morimoto, 1968
이미지
흰개미 군체
야마토시로아리

2. 특징

일개미는 4~6mm, 날개미는 5~7mm이며, 여왕개미는 큰 것이 15mm에 달한다. 집흰개미와 비슷하지만, 전체적으로 약간 작다. 병정개미는 머리 부분이 앞뒤로 길고, 큰턱은 날카롭게 가위 모양으로 발달한다. 날개미는 온몸이 흑갈색을 띠고, 날개가 얇고 검은색을 띠는 점이 집흰개미와 뚜렷하게 다르다.

3. 생태

일본흰개미는 사회성 곤충으로, 여왕개미와 왕개미를 중심으로 일개미, 병정개미, 님프, 유충 등으로 구성된 군체를 이루어 생활한다.[8] 마른 나무나 썩은 나무, 특히 습한 환경을 좋아하며 그 안에 그물 모양의 둥지를 만든다. 둥지는 재료 밖으로 둥지 구멍을 잇기도 하지만, 집흰개미처럼 대규모로 먹는 일은 거의 없다. 건조에 약하며, 스스로 물을 운반하지 않는다. 무리의 크기는 최대 1~3만 마리 정도로 여겨진다.

성숙한 군체는 여왕과 왕을 정점으로, 의사 일개미(일개미), 병정개미, 님프, 전병정(백병개미), 유충으로 구성되며, 번식기에는 님프에서 유시충(날개미)이 생긴다. 여왕이나 왕이 없을 때는 부여왕이나 부왕이 나타나 군체를 유지한다.[8] 여왕이 낳은 알은 일개미가 다른 방으로 옮기며, 쌓인 알에는 터마이트 볼이 섞이는 경우가 많다.

3. 1. 번식

야마토 흰개미의 번식은 군체 내 개체 수 증가뿐 아니라, 군체 자체의 증가를 의미한다. 군체 증가 시도는 생식충(날개 있는 흰개미)의 결혼 비행(군비)에서 시작된다.[4]

관동 지방 주변에서는 4월에서 5월 사이, 바람이 약하고 무더운 날의 오전 10시부터 정오경에 생식충의 군비를 볼 수 있다. 군비 직전에는 군체 주변에 다수의 생식충과 병정이 나타나 잇따라 날아오르지만, 비행하는 힘은 강하지 않다. 생식충은 군비 후 즉시 날개를 떨어뜨리고 파트너를 찾아 돌아다닌다. 암컷은 꼬리 끝을 약간 올리고, 거기에서 수컷을 유인하는 페로몬을 분비하는 듯하다. 수컷은 암컷의 페로몬에 이끌려 암컷과 만나면 암컷의 꼬리에 머리를 대고 마치 2량 편성의 흑갈색 전차가 움직이는 것처럼 걷기 시작한다.

이러한 쌍들은 쓰러진 나무 바로 아래와 같은 습한 흙 속에 좁은 둥지를 만들고 교미와 산란을 시작한다. 이것이 새로운 군체의 창세기이며, 최초의 일개미가 자랄 때까지 새로운 여왕과 새로운 왕이 유충을 키운다. 그러나 새로운 군체를 형성할 수 있는 것은 극히 일부의 생식충에 한정된다. 생식충은 아무런 무기도 없이 매우 취약하며, 군비 때부터 개미(왕침개미, 일본왕개미 등)나 거미, 조류의 먹이가 되는 것이 많고, 한 줌의 쌍만이 살아남는다.

창설기의 군체에는 님프(유사 번데기)는 생기지 않지만, 병정은 처음부터 일정 비율로 생기는 것으로 알려져 있다.

2005년 오카야마 대학 농학부 부교수인 마츠우라 켄지는 야마토 흰개미는 두 마리의 암컷만으로 군체를 형성하는 경우가 있으며, 그 경우에는 단성생식으로 번식하고 있음을 보고했다.[10] 2009년에는 마츠우라가 야마토 흰개미의 여왕 개미가 다음 세대의 여왕 개미를 단성생식으로 낳는다고 보고했다.[11][12] 이는 왕개미와의 근친교배를 피하기 위한 것으로 보인다.

3. 2. 여왕개미의 장수

일본흰개미(''R. speratus'') 여왕은 다산성을 유지하면서도 장수한다. 이 여왕은 일개미, 병정개미, 그리고 약충보다 2배 이상의 카탈라아제 활성과 7배 더 높은 카탈라아제 유전자 RsCAT1의 발현을 보인다.[9] 카탈라아제는 과산화 수소 (활성 산소 종)의 분해를 촉매한다. 따라서 카탈라아제는 산화 스트레스와 산화적 DNA 손상으로부터 보호한다.[9] 일본흰개미 여왕의 수명 연장은 부분적으로 효율적인 항산화제 능력에 기인하는 것으로 보인다.

3. 3. 행동

새로운 군체는 전형적으로 암수 한 쌍에 의해 설립되지만, 때로는 단성생식을 하는 동성 암컷 쌍에 의해서도 설립된다.[4] 새로운 초창기 군체는 동성 수컷 쌍에 의해 설립될 수도 있다. 이러한 흰개미 수컷 쌍은 번식할 수 없지만, 협력함으로써 한 마리 또는 두 마리 모두가 다른 군체에서 수컷을 대체할 수 있을 정도로 오래 생존할 수 있다. 그러면 이 수컷은 그곳의 암컷과 교미하여 번식할 수 있다.

여왕은 무성생식으로 계승되는데, 이 과정에서 노화된 여왕은 정자가 들어갈 구멍이 없는 알을 낳아, 사실상 자신의 복제를 만든다.[5][6] 모든 개체는 눈의 일부가 발달했지만, 생식기에 있는 개체는 크기가 증가한다.[7]

개체는 부상당한 둥지 구성원을 식인하는 것으로 나타났다.[8]

4. 아종


  • ''Reticulitermes speratus kyushuensis'' 모리모토, 1968[1]
  • ''Reticulitermes speratus leptolabralis'' 모리모토, 1968[2]
  • ''Reticulitermes speratus speratus'' (콜베, 1885)[3]

5. 사육 방법

흰개미는 비교적 사육이 쉬워 사회성 곤충의 생태 관찰에 좋은 재료가 된다. 사육에는 약간 큰 뚜껑이 있는 유리 용기, 종이, 나무 조각, 물이 있으면 된다. 페트리 접시로 사육하는 것도 가능하지만, 수분 조절이 의외로 어려워 실패하기 쉽다. 유리 용기 안에 큰 여과지 등을 접어 넣은 후, 스포이트 등으로 물을 흡수시켜 놓고, 거기에 포획한 군체의 일부를 옮기면 된다. 여왕개미, 왕개미를 잡지 못한 경우에도 문제는 없으며, 이 경우에는 일개미나 님프에서 부 여왕개미나 부 왕개미가 분화해 나온다.

가짜 일개미는 종이를 계속 먹어치우므로, 적절히 적셔둔 종이나 나무 조각을 추가하면 되지만, 두꺼운 나무 조각을 준 경우, 군체가 내부에 숨어 들어가 관찰이 어려워지는 경우가 있으므로 주의해야 한다. 군체는 반드시 어두운 곳에 둘 필요는 없지만, 직사광선 아래에 두면 용기 안이 고온이 되어 죽을 수 있으므로 주의해야 한다.

사육 환경이 좋으면, 군체에 다양한 변화가 시작된다. 군체 내의 유충이 탈피하여 가짜 일개미나 전병정이 되거나, 전병정이 탈피하여 병정개미가 생기는 것 외에, 여왕개미나 왕개미가 존재하지 않는 용기 내에서 가짜 일개미가 탈피하여 님프가 되고, 그 후 더욱 탈피하여 부생식충이 되는 모습이나 생식충이나 부생식충이 교미·산란하는 모습을 관찰할 수 있다. 또한, 사육 용기 내의 환경에 따라서는 공식 현상이 나타나는 경우도 있다. 경우에 따라서는 사육 용기의 벽면에 개미 길을 만들어, 용기 밖으로 세력 확대를 시도하기도 한다. 또한, 신 여왕개미·신 왕개미로부터 새로운 군체를 만들게 하는 것은 의외로 어려우며, 약간의 스트레스로 죽는 경우가 많다.

6. 인간과의 관계

흰개미는 인간에게 목재를 갉아먹는 해충으로 알려져 피해를 주기도 하지만, 과학 실험 동물로 활용되어 이익을 주기도 한다.

6. 1. 피해

일본흰개미는 목재를 갉아먹는 해충으로 알려져 있다. 흰개미와 달리 일본흰개미는 피해가 부분적이고 확산이 적은 경향이 있지만, 빗물 등에 의해 2층까지 피해가 확산될 수 있다.[1]

6. 2. 이익

흰개미는 과학 실험 동물로 활용된다.

  • 장내 미생물 관찰 재료로 쓰이며, 다량의 초편모충을 중심으로 하는 미생물을 관찰할 수 있다.
  • 발자국 페로몬 관찰에도 쓰인다. 일개미를 종이 위에 놓고 옆에 볼펜으로 선을 그으면, 흰개미가 선을 따라 움직이는 것을 관찰할 수 있다. 이는 볼펜 잉크에 일본 흰개미의 발자국 페로몬과 유사한 성분이 들어있기 때문이다. 흰개미에서는 이 실험을 할 수 없으며, 저렴한 볼펜일수록 실험이 더 잘 된다.[1]

7. 장내 세균

2020년, 일본 흰개미의 장에 서식하는 장내 세균이 수소를 생산한다고 보고되었다.[13][14]

참조

[1] 논문 Feeding Deterrence to Reticulitermes speratus (Kolbe) by Fibroporia radiculosa (Peck) Parmasto 1968 2017-03-06
[2] 논문 Do northern populations of Reticulitermes speratus (Kolbe) possess an additional physiological capacity to cold-acclimate that enhances cold tolerance during the winter? 2016-09-01
[3] 논문 The complete mitochondrial genome of the subterranean termite, Reticulitermes speratus kyushuensis Morimoto, 1968 (Isoptera: Rhinotermitidae) 2017-01
[4] 논문 Comparison of colony foundation success between sexual pairs and female asexual units in the termite Reticulitermes speratus (Isoptera: Rhinotermitidae) 2018
[5] 논문 Queen Succession Through Asexual Reproduction in Termites 2018
[6] 논문 A Test of the Haplodiploid Analogy Hypothesis in the Termite Reticulitermes speratus (Isoptera: Rhinotermitidae) 2002-09-01
[7] 논문 Compound Eye Development During Caste Differentiation in the Termite Reticulitermes speratus (Isoptera: Rhinotermitidae) 2008-07-25
[8] 논문 Cannibalism associated with artificial wounds on the bodies of Reticulitermes speratus workers and soldiers (Isoptera: Rhinotermitidae) 2019-02
[9] 논문 An Efficient Antioxidant System in a Long-Lived Termite Queen 2017
[10] 논문 ヤマトシロアリの配偶システムと条件的単為生殖 https://ousar.lib.ok[...] 岡山大學農學部
[11] 뉴스 女王シロアリ、子供は後継にせず…王の血を入れないワケは？ https://web.archive.[...]
[12] 논문 Queen Succession Through Asexual Reproduction in Termites https://doi.org/10.1[...] American Association for the Advancement of Science (AAAS) 2009-03
[13] 논문 ヤマトシロアリの腸内微生物による嫌気・好気条件下での水素生産 https://doi.org/10.1[...] 日本環境動物昆虫学会
[14] 논문 ヤマトシロアリの腸から分離した微生物による水素産生 https://www.hakutaik[...] 日本しろあり対策協会
[15] 논문 일본흰개미 아종 모니터링 및 군체제거를 위한 예찰제어기 개발 연구 https://koreascience[...] 2015


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