매미 수명과 13년의 긴 시간을 일주일로 마감하다

 

 

 

 

매미의 긴 땅속 생활과 짧은 여름

주기적 매미, 특히 *Magicicada* 속은 13년 또는 17년 동안 땅속에서 지낸 후 동시에 나타나는 매혹적인 생활주기를 보여줍니다.

이러한 소수(prime number) 기반의 생활주기는 포식자의 주기와 겹치는 것을 최소화하여 번식 성공률을 높이기 위한 것으로 추측됩니다.

하지만 이러한 정확한 시기를 조절하는 근본적인 메커니즘은 유전적 소인과 환경적 신호의 복잡한 상호작용으로 남아 있습니다.

연구에 따르면 매미는 숙주 나무의 뿌리 물관부 수액을 통해 계절 주기를 추적하며, 나무의 성장과 휴면과 관련된 변동하는 화학적 구성을 감지하여 수년을 헤아립니다.

 

 

 

 

이러한 복잡한 동기화는 매미와 그 환경 사이의 밀접한 관계를 강조합니다.

다른 매미 종들은 이러한 장기간의 소수 기반 주기를 보이지는 않지만, 여전히 땅속에서 상당한 시간을 보냅니다.

동아시아와 북미에서 흔히 발견되는 *Tibicen*이나 *Cryptotympana* 속과 같은 종들은 일반적으로 2년에서 7년에 이르는 생활주기를 가지고 있습니다.

이러한 발달 시간표의 차이는 종 특이적 유전자 프로그래밍, 지역 기후 조건 및 자원 이용 가능성과 같은 요인에 기인합니다.

예를 들어, *Okanagana rimosa*에 대한 연구에 따르면 온도와 토양 수분이 약충 발달 기간에 큰 영향을 미칩니다.

 

 

 

 

따뜻한 온도는 성장을 가속화하여 생활주기를 단축시킬 수 있지만, 추운 온도는 땅속 기간을 연장시킬 수 있습니다.

매미 약충의 땅속 생활은 지속적인 성장과 발달의 기간입니다.

약충은 나무뿌리의 물관부 수액을 먹는데, 이는 영양이 부족한 먹이이므로 효율적인 영양 흡수를 위한 특수한 적응이 필요합니다.

땅속 생활 동안 약충은 여러 번 탈피를 하며, 5령 단계를 거치면서 외골격을 벗습니다.

 

 

 

 

각 탈피는 발달의 이정표를 나타내며, 크기가 커지고 날개싹과 같은 성체 특징이 점차 발달하는 것을 의미합니다.

최종 탈피인 탈피(ecdysis)는 약충 단계에서 성체 단계로의 전환을 의미하며, 날개 달린 매미의 출현으로 절정에 이릅니다.

이 변태는 포식과 환경적 스트레스에 취약한 중요한 시기입니다.

출현 후, 성체 매미의 주된 관심은 번식으로 바뀝니다.

 

 

 

 

약충 단계보다 훨씬 짧은 성체 수명은 종에 따라 보통 몇 주에서 몇 달까지 지속됩니다.

이 짧은 기간 동안 수컷은 특수한 발음기로 만드는 특징적인 큰 소리로 암컷을 유인합니다.

각 종마다 고유한 이러한 짝짓기 소리는 종 인식과 짝 선택에 중요한 역할을 합니다.

짝짓기 후, 암컷은 나무 가지에 칼집을 내어 알을 낳습니다.

 

 

 

 

이 알들은 작은 약충으로 부화하여 땅속으로 파고들어가 생활주기를 다시 시작합니다.

주기적 매미의 동시 출현은 포식자 포화(predator satiation)의 매력적인 예를 제공합니다.

대량으로 출현함으로써, 엄청난 수의 매미가 잠재적인 포식자들을 압도하여 상당수의 개체군이 번식할 수 있도록 합니다.

포식자 포화로 알려진 이 전략은 이러한 종들의 생존에서 동시 출현의 중요성을 강조합니다.

 

 

 

 

하지만 이 전략은 또한 혼란에 취약합니다.

포식자 개체군의 변화나 새로운 포식자의 유입은 포식자 포화의 효과에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.

긴 지하 발달과 짧고 강렬한 성체 생활을 특징으로 하는 매미의 복잡한 생활주기는 그들이 진화한 환경 조건에 정밀하게 조정되어 있습니다.

그러나 이러한 미묘한 균형은 현재 인류의 영향으로 인해 전례 없는 어려움에 직면하고 있습니다.

 

 

 

 

기후변화, 서식지 손실 및 외래종의 유입은 전 세계 매미 개체군에 심각한 위협이 되고 있습니다.

온도와 강수량 패턴의 변화는 출현 시기에 영향을 미쳐 숙주 식물의 생장 시기와 불일치가 발생하거나 극심한 기상 현상에 대한 취약성이 증가할 수 있습니다.

삼림 벌채와 도시화로 인한 서식지 손실은 적합한 숙주 나무와 굴을 파는 장소의 가용성을 더욱 제한하여 개체군 생존력에 영향을 미칩니다.

또한, 살충제와 살충제의 사용 증가는 매미 약충에 해로운 영향을 미쳐 발달을 방해하고 생존율을 낮출 수 있습니다.

 

 

 

 

특히 주기적 매미를 감염시키는 *Massospora cicadina*와 같은 비토착성 균류 병원균의 유입도 증가하는 위협이 되고 있습니다.

이러한 병원균은 감염된 매미의 행동을 조절하여 균류의 확산을 촉진하는 동시에 매미의 번식 능력을 감소시킬 수 있습니다.

매미의 복잡한 생활주기와 그들이 직면한 위협을 이해하는 것은 그들의 보존에 중요합니다.

장기적인 모니터링 프로그램은 개체군 동향을 추적하고 환경 변화의 영향을 평가하는 데 필수적입니다.

 

 

 

 

매미의 이러한 스트레스에 대한 생리적, 행동적 반응에 중점을 둔 연구는 효과적인 보존 전략을 개발하는 데 매우 중요합니다.

또한, 대중 인식 캠페인은 지역사회에 매미의 생태계에서의 중요성에 대해 교육하고 모니터링 노력에 기여하는 시민 과학 이니셔티브에 참여하도록 장려할 수 있습니다.

이러한 매혹적인 곤충을 보존하려면 연구, 보존 노력 및 대중 참여를 결합한 다면적인 접근 방식이 필요합니다.

이러한 놀라운 생물의 미래는 인간 활동의 영향을 완화하고 그들의 독특한 생활주기의 미묘한 균형을 보호하는 우리의 능력에 달려 있습니다.