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2018년 8월 28일 화요일

개미의 사회성은 어떻게 진화했을까?


(Kronauer observes his many ants via a novel tracking setup, used for the first time in this study. Credit: Alex Wild)

(Kronauer's team observed ants for 45 days to determine whether group size affects colony behavior and stability. Credit: Yuko Ulrich and Asaf Gal)


 백짓장도 맞들면 낫다라는 속담처럼 혼자 하는 것보다 서로 협력하는 것이 더 좋은 경우가 많습니다. 하지만 생물계에서는 서로 협력하지 않고 단독으로 살아가는 생물도 많습니다. 자원이 부족한 경우 필연적으로 개체간의 경쟁이 발생하기 때문입니다. 따라서 모든 동물이 집단을 이루지는 않지만 개미, 벌, 흰개미처럼 고도로 발달한 사회를 건설하는 경우도 있습니다. 이런 사회적 곤충의 경우 다른 생물군에서 볼 수 없는 거대한 군집을 이루기 때문에 과학자들은 항상 그 비밀을 풀기 위해 연구했습니다. 


 록펠러 대학의 다니엘 크로나워 (Daniel Kronauer) 교수와 그 동료들은 특정한 여왕개미 없이 모든 개체가 생식에 참여하는 독특한 개미인 clonal raider ants (Ooceraea biroi)를 연구했습니다. 참고로 앞서 소개한 연구에서도 이 개미를 사용했습니다. 




 연구팀은 이 개미를 1-16마리의 적은 군집으로 나눠 얼마나 잘 새끼를 낳고 집단을 잘 유지하는지 관찰했습니다. 그 결과 예상대로 큰 그룹이 더 유리한 것으로 나타났습니다. 알을 낳고 애벌레를 돌보고 먹이를 모으는 행위를 분업하면 당연히 효율은 더 좋아질 것입니다. 


하지만 이 개미를 비롯해 모든 곤층이 복잡한 사회를 구성하지 않는다는 점도 같이 생각할 부분입니다. 만약 군집이 항상 유리하다면 모든 생물이 그렇게 진화했을테지만, 현실은 그렇지 않습니다. 많은 개체를 먹일 수 있을 만큼 자원이 풍부하지 않은 경우가 더 흔한 것입니다. 


 또 다른 중요한 문제는 더 많은 후손을 남기는 것입니다. 개미 군집은 여왕만 알을 낳는데 이 방식이 항상 유리하지는 않습니다. O. Biroi처럼 모든 개체가 알을 낳을 수 있다면 훨씬 많은 알을 만들 수 있기 때문이죠. 사실 진화론적 관점에서 극히 일부 개체만 후손을 낳을 수 있게 진화한 것은 놀라운 일입니다. 과연 사회적 곤충이 어떻게 그렇게 진화했는지 그 비밀을 풀기 위해 앞으로도 연구가 계속될 것입니다. 


 참고 


Y. Ulrich et al, Fitness benefits and emergent division of labour at the onset of group living, Nature (2018). DOI: 10.1038/s41586-018-0422-6

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