[동물백과] 집단생활을 하는 개미, 앤트밀, 유전자

개미는 벌목에 속하는 곤충으로 전 세계에 약 12,000여 종이 있습니다. 집단생활을 하는 특징이 있으며 개미 무리는 일반적으로 여왕 개미, 일꾼 개미, 날개가 있는 번식개미(수 개미, 공주 개미)가 있습니다.

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개미의 대화

개미는 페로몬이라는 화학물질을 사용하여 소통합니다. 페로몬은 특정한 정보를 전달하거나 다른 개미들의 행동을 조절하는 역할을 합니다.

가장 대표적인 예는 길을 찾는 데 사용되는 페로몬입니다. 개미 한 마리가 먹이를 찾아가는 길에 페로몬을 뿌리면 다른 개미들도 먹이를 찾을 수 있습니다. 개미들이 같은 길을 따라가며 페로몬을 더 뿌려 길이 더욱 명확해지게 됩니다.

또한 위협이나 위험을 알리는 데도 사용됩니다. 예를 들어 개미가 공격을 받으면 특정 페로몬을 분비하여 다른 개미들에게 위험을 알립니다.

또한 개미는 페로몬을 통해 다른 개미들의 지위를 알 수 있습니다. 여왕 개미는 특수한 페로몬을 분비하여 다른 개미들에게 자신이 여왕임을 알리고 다른 개미들이 여왕을 보호하고 먹이를 제공하는 등의 행동을 합니다.

이 외에도 페로몬은 번식, 영역 구분, 집단행동 등 다양한 소통 방식에 사용됩니다.

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앤트밀(Antmill)은 개미들이 특정한 상황에서 나타내는 이상 행동입니다. 대규모 개미 무리가 죽을 때까지 끊임없이 원형으로 돌게 됩니다.

앤트밀의 원인은 개미들이 다른 개미의 페로몬 경로를 따라가는 습성 때문이라고 합니다. 페로몬은 개미가 길을 찾는데 중요한 역할을 하는 화학적 물질로 보통 개미들은 먹이를 찾거나 개미굴로 돌아갈 때 페로몬 경로를 따라갑니다.

그러나 특정 상황에서 페로몬 경로가 원형 패턴으로 겹치게 되면 문제가 발생할 수 있습니다. 예를 들어 선두 개미가 길을 찾다가 길이 끊기거나 장애물 등에 막히는 경우 다른 경로를 찾는 과정에서 자신이 페로몬을 뿌리고 왔던 경로로 들어가면 출구가 없어지게 됩니다.

이런 현상이 발생하면 개미들은 결국 죽을 때까지 계속해서 원을 돌게 될 수 있습니다.

개미의 사회 구조는 매우 복잡하고 정교합니다. 일반적인 개미 무리는 여러 계층으로 여왕 개미, 일꾼 개미 번식 개미 등으로 구성됩니다.

여왕 개미: 여왕 개미는 번식을 담당하며 개미 무리에서 가장 중요한 개체입니다. 일부 큰 무리에는 여러 여왕 개미가 있습니다. 여왕 개미는 평균 다른 개미들보다 훨씬 오래 살며 6개월에서 5년 정도 살 수 있습니다.

일꾼 개미: 일꾼 개미는 무리를 유지하고 운영하는 다양한 역할을 합니다. 먹이를 채집하고 개미굴을 정비하고 애벌레를 돌보고 여왕 개미에게 먹이를 공급하는 등의 다양한 역할을 합니다.

번식 개미: 번식 개미, 수개미, 공주 개미라고 불리는 개미들은 새로운 무리를 만들기 위해 비행합니다. 번식 시기가 되면 수많은 무리에서 일시에 공주 개미, 수개미들이 번식을 위한 비행을 합니다.

통로와 방: 대부분의 개미집은 땅에 굴을 파며 수많은 통로와 방이 있습니다. 먹이 저장 창고, 애벌레를 위한 육아방, 여왕 개미 방 등 다양한 구역이 있습니다.

입구: 개미집에는 여러 개의 입구가 있습니다. 개미들이 먹이를 저장하거나 무리를 방어하기 위해 드나들 수 있습니다.

규모: 개미집의 크기는 무리의 크기와 종에 따라 다릅니다. 일부 큰 무리의 경우 개미집은 수 미터의 깊이로 만들기도 합니다.

건설: 개미집은 일꾼 개미들이 만들며 흙, 나무, 낙엽 등을 이용하여 통로와 방을 만듭니다.

온도와 습도 조절: 개미집은 온도와 습도를 조절할 수 있습니다. 방과 터널의 위치와 깊이를 조절하여 온도와 습도를 유지할 수 있습니다.

보호: 큰 집단은 무리를 위협하는 적에게 더 효과적으로 대응할 수 있습니다. 일부 종은 전술적인 방어를 위해 병정 개미가 있습니다.
먹이 활동: 무리는 식량이나 다른 자원을 찾고 채집하고 저장하는 데 효율적입니다. 집단 내에서 각 개체의 역할의 분배는 작업을 효율적으로 할 수 있습니다.
번식: 무리 내에서는 여왕 개미가 번식을 담당하고 다른 개체들이 여왕개미를 보호하고 무리의 새로 태어나는 개미를 돌보는 역할을 합니다.
정보 공유: 집단생활을 하는 동물들은 효과적으로 정보를 공유하고 배울 수 있습니다. 예를 들어 개미나 벌은 페로몬이라는 화학 신호를 사용하여 먹이의 위치나 위험의 존재를 알립니다.

개미가 후대에 유전자를 전달하는 방식은 다른 생물들과 차이가 있습니다. 홑두배수성(haplodiploidy)에서 오는 차이로 여왕 개미와 일개미 간에 유전자는 약 75% 일치하며 일개미와 일개미 측 자매간에 유전자 차이도 약 75% 정도의입니다.

보통의 생물들이 후대에 유전자를 암, 수 각각 50% 전달하는 방식과 차이가 있습니다. 이러한 구조는 이론적으로 일개미가 여왕 개미의 번식을 돕는 게 자신과 같은 유전자를 다음 세대에 더 효과적으로 전달하는 방법이 될 수 있습니다.