메뚜기 떼(swarm of locusts) 1

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2020. 3. 26.

 

메뚜기 떼(swarm of locusts)는 사막메뚜기(Desert locust)가 대량 발생에 의한 재해다.

개요

메뚜기 떼를 일으키는 메뚜기를 사막메뚜기 (locust)위상 변이(phase shift; 주로 곤충에서 다양한 생활 조건, 특히 인구 밀도의 변화에 따라 다른 모습과 행동을 보인다)를 일으킨다. 또한 집단행동을 스프롤 현상(Urban sprawl) 이라고 부른다. 스프롤현상 아래에 있는 메뚜기 떼 무리가 항공기의 비행을 방해하는 경우 조차 있다.

 

SGR_laying 사막 메뚜기

 

수프롤 행동을 하고 있는 메뚜기는 벼 와 밭농사 작물 등뿐만 아니라 모든 초 본류 (나무 와 면 등의 식물 유래의 제품에까지 피해가 입는다)을 단시간에 먹어 치우는 것이다. 당연히, 피해 지역의 식량 생산은 할 수 없기 때문에 주민들 사이에 식량 부족과 기근을 초래하는 경우가 많다. 또한 대 발생 메뚜기는 대량의 알을 몇 년 연속으로 발생하는 것이 특징이다. 한국 을 포함한 대부분의 국가에서는 농약의 보급으로 발생하는 일이 없지만, 아프리카 국가 등 국토가 광활하고 조직적인 구충이 어려운 지역에서는 현재도 국지적으로 발생하여 큰 피해를 내고 있다.

 

Oxya_yezoensis_which_copulates_08Oct16 벼메뚜기

 

현재 한국에서의 발생하는 일은 없는데, 중국에서도 논 등에 서식하는 벼메뚜기(Melanoplinae)류가 피해를 일으키는 것은 아니다.

 

DesertLocust 사막 메뚜기 유충. 고밀도의 집단 안에서 세대 교체를 반복하면서 응집 단계의 개체가 태어난다.

 

무리생활까지 성장과정

사막메뚜기는 군집생활을 취하기 전에 평소의 단독생활(Solitary)에서 집단(Gregarious)생활의 이동에 적합한 몸으로 변화한다. 이것을 돌연변이라고 부른다.

외관상 특징은

성장하면서 색깔이 어둡게 된다.

날개가 길어진다.

다리가 짧아진다.

머리 폭이 커진다.

단독메뚜기는 가슴이 부풀어있는 반면, 가슴이패여 있다.

(전자 현미경으로 보면) 촉각sensillum의 수가 감소하고 있는 등을 들 수 있다. 행동상의 특징은

집단의 개체는 서로 가까워 지려고 한다 (단독생활시기에는 서로 떨어지려고 한다. 그러나 단독생활하는 메뚜기도 무리에 넣으면 집단행동을 같이한다.

산란 전 기간이 길고 우화 후 생존 기간이 감소한다. 산란 횟수, 산란수가 감소한다.

단독생활 시기에는 먹지 않은 식물까지 먹게 된다.

 

Schwarm_Wanderheuschrecke swarm of locusts

 

수프롤 현상은 타고난 것이다. 그러나 부모의 유전자 조합에 의한 것이 아니라 부모가 살았던 집단의 밀도에 의한 것이며, 그것도 부모가 페로몬 과 같은 분비물의 자극을 받은 것은 아니고 다른 개체와의 접촉이 주요 원인으로 알려져 있다. 또한 확실하게 2 형으로 구별 할 수 있는 것이 아니라 정도의 차이가 있다. 집단 생활을 하는 부모 집단의 밀도가 높을수록 응집 상이 강한 아이가 출생한다. 반대로 집단 밀도가 낮아지면 단독생활에 가까운 새끼가 태어났다. 이 특징은 세대를 넘어 누적 유전라고 한다.

위상변이 (phase shift. 位相變移)의 원인 물질은 호르몬의 일종으로, 11 종류의 아미노산으로 구성된 [His 7 ] 코라조닌 (H-corazonin)는 폴리펩티드 (독일: Peptid, 프랑스, 영어: peptide, 그리스어의 πεπτος (소화 할 수 있는)에서 유래)이다. 그러나 행동에 미치는 영향에 대해서는 오히려 부정적인 실험 결과가 나오고 있어 위상변이의 원인에 대해 아직 충분히 해명되지 않고 있다.

 

W_tonosamabatta4101 중국에 피해를 주어왔던 메뚜기 종류

생태

메뚜기과의 암컷은 산란관을 사용하여 흙이나 모래 지하 수 센티미터에 산란한다. 키 큰 잡초가 밀집 해있는 장소에서의 산란은 골칫거리이며, 최근 북미에서 메뚜기 피해가 줄어든 원인 중 하나는 아메리카 들소가 감소하고 잔디의 키가 너무 자랐기 때문으로도 알려져 있다. 대량 산란이 이루어지는 초원과 강변의 모래 등이 필요하며, 초원과 경작지가 인접한 장소에서 발생하기 쉽다. 또한 무리를 유지하기 위해 많은 양의 식물이 필요하며, 좁은 땅에서는 거의 발생하지 않는다.

일반적으로, 이 지역에서 우연히 높은 온도, 높은 강수량이 많을 때 크게 발생 한다. 이것은 땅이 축축하고 풀 공간이 있는 것으로, 메뚜기가 집중적으로 발생한다. 한편 가뭄에 의해 하천의 바닥이 말라 모래가 초지가 될 때 출현하는 요인이 되어, 역사상 중국 등에서 볼 수 있다.

산란은 주로 가을에 한다, 알이 월동하고 봄에 부화한다. 부화 직후에는 몸이 작기 때문에 피해는 적다. 매일 체중만큼의 양의 풀을 먹는 것으로 알려져 있다.

1875 년 록키 메뚜기의 예에서는 5 월 미주리에서 부화하고 부화 직후에는 날지 않기 때문에 걸어 다니며 주변의 풀을 다 먹어 치우고 6 월 초에 성충이 되어, 북쪽과 북서쪽으로 날아간다. 향하는 방향은 다양하지만, 방향은 일정하고, 순풍 때 이동하고 역풍시에는 지상에서 휴식하는 모습이 관찰되고 있다.

무리가 차세대 무리를 만들기 위하여 연속하는 경우가 많다. 한편, 어떤 계기로 무리가 일단 소멸하면 다음 집단이 생길 정도로 개체의 밀도가 오를 때까지 수십 년 대 발생이 보이지 않을 수도 있다. 무엇보다, 메뚜기의 대 발생은 주기적인 것이며, 지속적으로 일어날 수 없다고하는 문헌도 있다. 대규모 이동을 실시하는 것은, 일반적으로 먹이를 추구하기 위한 것이라는 설이 많지만, 번식 관련 현상이라는 설도 있다. 혹은 천적으로부터의 도피가 목적으로 하는 설도 있다.

사막 메뚜기에 관한 연구에 따르면, 응집군 쪽이 산란 수는 적지만, 외적의 공격이 없는 것으로부터 인구 증가 (군의 전체 무게 증가)는 빠르다.

 

 

무리의 크기

1870 년대에 네브라스카를 강타한 록키 메뚜기 떼의 크기는 폭 160 킬로미터 길이 500 킬로미터였다고 한다. 평균 높이 800 미터, 장소에 따라서는 1600 미터 였다고 보고 되고 있다. 또한 같은 장소에서 6 시간 이상 관찰되었다. 이 무리가 이동하기 때문에 피해 면적은 이보다 훨씬 커진다. 그러나 이것은 관찰 된 최대 크기의 무리이며, 일반적으로 큰 무리가 될 수는 없다.

무리의 개체수에서 확실히 같은 값으로는 1958 년에 사진을 사용한 사막메뚜기의 관찰 결과에서 1 입방 미터 당 17 마리 개체 500 억 마리, 무게 11 5000t 으로 보고되어 있다. 사막 메뚜기는 비교적 대형이며 다른 메뚜기는 더 밀도가 높을 가능성이 있다. 그러나 최근에도 육안에 의한 관찰에서 꽤 과도하게 계산되는 경우가 많다.