류큐 대학의 츠지 미즈키 교수들은 지바 대학 등과 공동으로 개미가 자신의 콜로니의 크기를 지각하는 구조를 해명했다. 연구팀에는 그 밖에 교토 공예 섬유 대학, 도야마 대학, 영국 레딩 대학, 시마즈 제작소, 도호쿠 학원 대학이 참가하고 있다.

 개미와 흰개미는 어두운 땅에 살지만, 자신의 식민지의 크기(둥지 동료의 개체수)를 지각하고 있는 것으로 보인다. 그러나 그 구조는 거의 알 수 없었다. 연구팀은 생태가 잘 알려진 오키나와 서식의 토게오오하리아리를 대상으로 실험을 실시했다.

 일하는 개미는 모두 암컷에서 산란 능력을 가지고, 통상은 여왕이 분비하는 여왕 페로몬의 작용으로 산란 행동이 억제되고 있다. 본종에서는 여왕은 정기적으로 둥지를 돌아다니며 일개미와 접촉하여 여왕 페로몬을 전달하는 '순찰 행동'을 한다. 큰 식민지가 될수록 여왕은 순찰에 시간을 보냅니다. 식민지가 작아지면 시간이 짧아집니다. 연구에서는 이 여왕의 반응에 주목했다.

 여왕 페로몬 전달이 끊어지면 일개미는 난소를 발달시킨다. 이번 실험에서는 여왕은 난소를 발달시킨 일 개미를 확인할 수 있었고, 그러한 일 개미를 만나면 순찰을 늘리는 것으로 나타났다. 게다가 본종의 여왕 페로몬이 난휘발성의 체표 탄화수소인 것도 처음으로 판명되었다. 여왕이 '산란하는 생리 상태'가 된 일 개미를 만나, 순찰 시간을 늘리는 것이 식민지 크기의 지각으로 이어졌다.

 연구팀은 이번 사회성곤충이 식민지 사이즈를 간접적으로 '지각'하는 구조에 대해 세계 최초로 설득력 있는 증거를 보였다. 다만, 이 구조가 사회성 곤충에서 일반적인지 여부는 불분명하며, 타종을 이용한 향후의 비교연구가 바람직하다고 한다.

논문 정보:【Biology Letters】Test of the negative feedback hypothesis of colony-size sensing in social insects

대학 저널 온라인 편집부

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