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2018년 5월 12일 토요일

곰팡이를 재배하는 가위개미



(Leafcutter ants. Credit: Brandon Martin/Rice University)


 가위개미 (Leafcutter ants)는 북미와 남미 대륙에 서식하는 독특한 개미의 일종으로 사실 Atta, Acromyrmex의 두 속의 개미를 통칭하는 단어입니다. 이름 그대로 잎을 잘라 먹이로 삼는데, 입 자체를 먹을 순 없지만, 신선한 잎에 곰팡이를 키워 이 곰팡이를 먹이로 살아가는 개미입니다. 개미 군집은 상당히 커질 수 있긴 하지만 가위개미는 특히 더 거대한 군집을 만드는 것으로 유명하며 수백만 마리 이상의 개미가 거대한 면적에 개미굴을 형성하는 경우도 있습니다. 


 라이스 대학, 텍사스 대학, 상파울로 대학 (Rice University, the University of Texas at Austin (UT Austin) and Brazil's São Paulo State University) 등 다국적 연구팀은 다양한 가위개미 및 곰팡이의 유전 정보를 해독해 이들의 기원과 특징에 대해서 새로운 사실을 밝혀냈습니다. 


 연구팀에 의하면 자연계에 곰팡이를 키워 먹는 개미는 가위개미만 있는 것은 아닙니다. 하지만 가위개미의 특징은 살아있는 신선한 잎에 곰팡이를 키우는 재주가 있다는 것입니다. 덕분에 매우 쉽게 식량을 조달할 수 있어 개미 가운데서도 가장 크고 복잡한 군집을 형성할 수 있습니다. 가위개미의 기원은 1000만년 전으로 거슬러 올라갈 수 있으며 아마도 남미에서 시작된 것 같다는 것이 연구팀의 분석입니다. 


 흥미로운 사실은 이 개미가 키우는 곰팡이에 대한 기존 가설을 뒤집는 사실이 발견되었다는 것입니다.종전에는 가위개미가 키우는 곰팡이는 다른 개미는 키울 수 없는 매우 특화된 곰팡이라고 생각했습니다. 그러나 수백개 군집에서 확보한 곰팡이 유전자를 분석한 결과 일부는 가위개미에 특화된 곰팡이를 키우는 반면 다른 일부는 보다 일반적인 곰팡이를 키우는 것으로 나타났습니다. (instances where other ants grew the specialized "leafcutter-only" fungus, as well as instances where leafcutters grew more generic fungal crops)


 물론 이 곰팡이와 가위개미는 서로 공진화를 진행한 상태이지만, 특화된 곰팡이만 키우는 것은 아니라는 이야기입니다. 결국 가위개미의 성공 비결은 곰팡이 작물의 선택 이상의 다른 요인이 있다는 이야기입니다. 곰팡이를 키울 수 있는 개미는 많지만 왜 가위개미만 이렇게 신선한 잎을 사용해 번성을 누리는지는 앞으로 더 연구를 진행해야할 부분입니다. 



 참고 


Ulrich G. Mueller et al, Phylogenetic patterns of ant-fungus associations indicate that farming strategies, not only a superior fungal cultivar, explain the ecological success of leafcutter ants, Molecular Ecology (2018). DOI: 10.1111/mec.14588 

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