한반도산 왕개미속(벌목, 개미과)의 분포, 생태 및 공생에 관한 연구
Distribution, Ecology and Symbionts of the Carpenter Ants Camponotus (Hymenoptera: Formicidae) in the Korean Peninsula
- 주제(키워드) 왕개미 Camponotus , 생태 Ecology , 행동 Behavior , 분포 fauna , 공생 Symbiosis , 임업해충 Wood-pests Ants , 사회성 Social , 다수여왕제 Multiple queens , 동종포식 Cannibalism , 호개미성 Myrmecophily , 부전나비 Lycaenidae , 숙주개미 Host ants , 담흑부전나비 Nyphanda fusca , 한국홍가슴개미 Camponotus atrox , 사회기생 Parasitism , 상리공생 Mutualism , 편리공생 Commensalism , 흑빛왕개미 Camponotus saxatilis , 개미 목록 Ants Catalog , 개미 명칭 정리 Korean nomenclature , 왕개미 carpenter ants , 개미과 Formicidae
- 발행기관 고려대학교 생명환경과학대학원
- 지도교수 배연재
- 발행년도 2017
- 학위수여년월 2017. 2
- 학위구분 석사
- 학과 생명환경과학대학원 환경생태공학과
- 세부전공 환경생태공학 전공
- 원문페이지 173 p
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/korea/000000072943
- 본문언어 한국어
초록/요약
한반도산 왕개미속(벌목: 개미과)의 분포, 생태 및 공생에 관한 연구 장 용 준 고려대학교 생명환경과학대학원 환경생태공학과 환경생태공학 전공 지도교수: 배연재 국문초록 본 연구의 흐름은 다음과 같이 크게 두 갈래로 구성된다. 1) 한반도산 왕개미속(Camponotus)의 모든 종에 대한 분포와 생태학 연구로, 이를 통하여 기초 생물학과 산림과학, 임업학적 정보를 조사하는 것이다. 2) 한반도산 왕개미속과 나비목 부전나비과(Lycaenidae)의 공생 연구로, 행동학적 정보와 생태학적 의미를 제공한다. 2016년 12월 이전까지 나온 각종 문헌을 조사하고, 본 연구자에 의하여 15년 이상 남한전역에서 수집된 개미표본 약 4,000여 개체를 실험재료로 하여 조사를 하였다. 행동생태학적 연구는 자연서식지(habitat)에서 현장조사(field works)를 중점으로 하였고, 세밀한 행동관찰을 위하여 실험실연구도 병행하였다. 문헌 조사결과 한반도에서는 왕개미속 19종이 기록되었고, 여러 오동정과 분포가 의심되는 종들이 포함되었다. 본 연구를 통하여 한반도 분포 타당성을 검토하였고, 모식산지(type locality)가 프랑스(France)로 유럽지역에 분포하는 2종 인 헛개미C. fallax와 광택홍가슴개미C. ligniperda (국명 개칭)는 한반도산 종목록(catalog)에서 제외하였다. 또한 최신 분류체계를 반영하여, 넓적다리왕개미C. nipponicus는 넓적개미속Colobopsis (국명 신칭)으로 이동시켰다. 연구결과에 따라 한반도산 왕개미속은 4아속 16종, 미동정 3종이다. 이 미종정들은 남한미기록종으로 보이며, 각각 Subgenus Camponotus 2종과 Subgenus Paramyrmamblys 1종에 속하며 충분한 표본을 확보하여 분류학적 재검토가 요구된다. C. japonicus와 C. ligniperda를 비롯한 국명의 중복과 혼선이 있는 종들에 대해서, 우리말 명칭에 대한 연구사를 조사하여 적절한 국명을 제안하였다. 생태학적으로 한반도산 왕개미속의 산림생태학적 특징과 임업적 피해성을 보고한다. 이 중에 미동정종 Camponotus(Paramyrmamblys) sp.3에 의한 경제적 피해양상을 조사한 결과, 이 종은 정원수와 과실수를 비롯한 각종 살아있는 나무의 본 줄기에 굴을 파서 집을 짓고, 임업적 목재구조물을 파괴하는 생태특징이 있으며 중부지방 각지에서 그 피해가 발견되어 국내 처음으로 심각성을 가진 임업해충으로 확인되었다. 행동생태학적으로는 왕개미아속(Subgenus Camponotus)의 왕개미C. japonicus와 한국홍가슴개미C. atrox에서 다수여왕제(multiple queens)와 왕개미C. japonicus에서 동일 군락(colony) 구성원 간에 집단적 공격행동으로 인한 일꾼과 혼인비행하지 않은 공주개미에 대한 동족포식(cannibalism) 현상이 나타났다. 왕개미속의 개미공생자(myrmecophilous symbionts)는 메뚜기목(Orthoptera)과 벌목(Hymenoptera), 나비목(Lepidoptera)에서 다양한 국내 종을 확인하였다. 한반도산 왕개미속과 공생하는 것으로 확인된 나비목 부전나비과(Lycaenidae)는 2아과 6족 15속 8종이며, 새로운 숙주개미와 공생유형(myrmecophilous type)을 보고한다. 담흑부전나비Nyphanda fusca는 개미사회기생자(social parasitic myrmecophile)이며 왕개미C. japonicus를 단일숙주(Mono-host)로 하는 것으로 알려져 있는데, 이번 연구로 한국홍가슴개미C. atrox도 숙주로 삼는 현상이 처음 확인되었다. 담흑부전나비와 숙주개미 2종의 서식지생태에 대한 현장연구와 실험실 행동생태학적 결과를 함께 보고하였다. 이에 추가적으로, 녹색부전나비아과(Theclinae)의 3족 5속 6종, 부전나비아과(Polyommatinae)의 2족 8속 10종에서 왕개미속 종들과 공생하며, 이 나비들은 애벌레시기에 먹이식물(Host plants) 위에서 성장하는 동안 숙주개미의 보호를 받는 현상을 확인하였다. 종합적으로 부전나비과의 종과 공생하는 왕개미속Camponotus은 3아속 5종으로 조사되었다. 아속(subgenera)별로 부전나비공생성을 살펴보면, 한반도에 분포하는 4아속 중에서 오목방패왕개미아속Paramyrmamblys (국명 신칭)은 확인하지 못하였고, 나머지 3아속에서 확인되었다. 왕개미아속Camponotus의 2종 한국홍가슴개미C. atrox와 왕개미C. japonicus, 네눈개미아속Myrmentoma (국명 신칭)의 1종 털왕개미C. nipponensis, 꼬마왕개미아속Myrmanblys (국명 신칭)의 2종 이토왕개미C. itoi와 제주왕개미C. vitiosus가 부전나비종과 공생을 한다. 주요어: 왕개미속, 생태, 행동, 분포, 공생, 임업해충, 사회성, 다수여왕제, 동종포식, 호개미성, 부전나비과, 숙주개미, 담흑부전나비, 한국홍가슴개미, 사회기생, 상리공생, 편리공생, 흑빛왕개미(C. saxatilis), 한국명정리, 종목록(catalog)
more초록/요약
Distribution, Ecology and Symbionts of the Carpenter Ants Camponotus (Hymenoptera: Formicidae) in the Korean Peninsula Name : Jang Yong-Joon Major in Environmental Science and Ecological Engineering, Department of Environmental Science and Ecological Engineering, Graduate School of Life and Environmental Science, Korea University. Thesis Advisor : Prof., Dr. Bae Yeon-Jae ABSTRACT The present study is roughly composed of two parts. 1) As a work on the distribution and ecology of all species of the carpenter ants, Genus Camponotus, in the Korean Peninsula, it presents a survey of basic information related to the domains of biology, forest science, or dendrology. 2) As a research about the associations between Camponotus (Hymenoptera: Formicidae) and Lycaenidae (Lepidoptera) in the Korean peninsula, it offers ethological observations, as well as ecological considerations. After a review of the documentation on the topic published until the present day, the author based his study on ants’ samples, about 4,000 specimens, collected all over South Korea over more than 15 years. The etho-ecological part has been conducted with emphasis put on field research in habitats, in conjunction with laboratory research for more detailed behavioral observations. Until 2016, according to the documentation, 19 species of Camponotus have been identified in the Korean peninsula, some wrongly and some doubtfully. Examination of the validity of previously proposed distribution models was conducted as part of this study, and two species, C. fallax and C. ligniperda — distributed in Europe, with France as type locality —, were excluded from the distribution list of the Korean peninsula. In addition, by reflecting the latest classification system, C. nipponicus was also transferred to the genus Colobopsis. According to the research results, we proposed a reorganization of the genus Camponotus in the Korean peninsula into 4 subgenera, 16 species and 3 unidentified species. Among these unidentified species, two belongs to the subgenus Camponotus and the other to the subgenus Paramyrmamblys. Those results call for more samples and a taxonomic reexamination. Regarding the species, including C. japonicus and C. ligniperda, whose denomination is subject to redundancy and confusion, we proposed - history of resources on the matter taken in consideration - new Korean vernacular names. On an ecological perspective, we report the characteristics of the genus Camponotus in the context of forest ecology and dendrology, as well as the potential forestrial damages it can cause in the Korean peninsula. Thus, one of the unidentified species, Camponotus (Paramyrmamblys) sp.3, building nests by digging galleries into trunks and branches, including those of ornamental and fruit trees, presents destructive ecological characteristics for the forestrial structure, and those damages having been discovered in various places of the South Korean central area, it is here reported for the first time as a tree and wood-destroying pest. In terms of ethology, we observed a multiple-queens phenomenon of C. japonicus and C. atrox of the subgenus Camponotus, cannibalism among the same colony of C. japonicus, and recorded various myrmecophilous symbionts among Camponotus of the Korean peninsula. There are 2 subfamilies, 6 tribes, 15 genera and 18 species of Lycaenidae butterflies confirmed to have associations with Camponotus in the Korean peninsula. and we report a newly confirmed host-ant of myrmecophilous type. Nyphanda fusca is a social parasitic myrmecophile and C. japonicus is known as its mono-host, but we confirmed for the first time in this study that C. atrox can also be a host. We report as well results of ethological observations, on the field and in laboratory, in relation with habitat and ecology of N. fusca and its two host species, C. atrox and C. japonicus. We also confirm associations with Camponotus ants of 3 tribes, 5 genera and 6 species of Theclinae and of 2 tribes, 8 genera and 10 species of Polyommatinae, with larvae receiving protection from the ants on host-plants. Overall, 3 subgenera and 5 species of the genus Camponotus presenting associations with Lycaenidae butterflies were identified. When considering symbiotic patterns with Lycaenid butterflies by subgenus, we confirmed some for 3 among the four subgenera which can be found in the Korean peninsula, but couldn’t for data relative to the subgenus Paramyrmamblys. 2 species of the subgenus Camponotus, C. atrox and C. japonicus, 1 species of the subgenus Myrmentoma, C. nipponensis, and 2 species of the subgenus Myrmanblys, C. itoi and C. vitiosus, presented symbiotic relationships with Lycaenid butterflies. Key words: Genus Camponotus, Ecology, Ethology, Wood-pests Ants, Sociality, Symbiont, Multiple queens, Cannibalism, Myrmecophily, Host-ants, C. atrox, Parasitism, Mutualism, Commensalism, Lycaenidae, Nyphanda fusca, Korean nomenclature, Catalog
more목차
TABLE OF CONTENTS
▪ Korean abstract ⅰ
▪ Table of Contents ⅳ
▪ List of Tables ⅶ
▪ List of Figures ⅷ
Chapter 1. 서론(General introduction) 1
1.1. 개미의 중요성과 분류군 선정배경 1
1.2. 한반도산 개미과(Formicidae)의 연구 3
1.3. 왕개미속(Camponotus)의 분류학적 위치와 특징 7
1.4. 한반도 왕개미속 종의 연구사 9
Chapter 2. 한반도산 왕개미속(Camponotus)의 분포와 생태 16
2.1. 서론 16
2.2. 재료 및 방법 18
2.2.1. 표본의 수집과 확인 18
2.2.2. 표본의 관찰 및 자료 작성 19
2.2.3. 자연서식지 관찰조사 19
2.2.4. 실내 행동관찰 조사방법 21
2.3. 결과 및 고찰 23
2.3.1. 한반도산 왕개미속의 분류 23
2.3.2. 한반도산 왕개미속의 우리말 명칭 26
2.3.3. 한반도산 왕개미의 분포와 생태 31
2.3.3.1. 국내 왕개미속(genus Camponotus)의 분포와 생태 31
2.3.3.2. 한반도산 왕개미속 목록의 제외 종 62
2.3.4. 한반도산 왕개미속의 서식지 생태와 군락 위치 68
2.3.5. 왕개미속의 임업학적 비교와 수목해충 보고 75
2.3.6. 한반도산 왕개미속의 사회구조와 행동생태 80
2.3.7. 왕개미속의 호개미성 공생자 88
2.4. 결론 94
Chapter 3. 한반도산 왕개미속(Camponotus)과 부전나비과(Lycaenidae)의 공생 97
3.1. 서론 97
3.2. 재료 및 방법 99
3.2.1. 표본의 수집과 확인 99
3.2.2. 서식지 조사와 실내 행동연구 방법 100
3.3. 결과 및 고찰 100
3.3.1. 한반도산 왕개미속과 부전나비과의 공생 양상 100
3.3.2. 한반도산 부전나비과의 왕개미속 공생종의 구성 105
3.3.3. 한반도산 사회기생종 부전나비의 행동생태 107
3.3.4. 한반도산 호개미성 부전나비과와 숙주개미의 공생양상 114
3.4. 결론 115
Chapter 4. 종합 고찰(General Discussion) 117
4.1. 왕개미속의 분포와 생태 117
4.2. 앞으로의 연구 방향 118
▪ References 120
▪ Appendix 137
▪ Plates 148
▪ Abstract 155
▪ Acknowledgements 159
