곤충류(메뚜기)해부 및 관찰

Ⅰ. 서론

곤충목은 지구상에 존재하는 가장 성공적인 Class라고 할 수 있다. 전 지구상의 동물계의 class들 가운데서 가장 많은 수와 종류를 자랑한다. 곤충목의 다른 이름은 Hexapoda로, 그리스어로는 ‘6개의 다리’라는 뜻이다. 곤충은 육상과 민물에 서식한다. 꿀벌이나 누에같은 많은 곤충들은 우리에게 유익하지만 모기나 바퀴, 벼룩같이 매우 해로운 것들도 있다. 대부분의 곤충들은 왕성한 번식력과 빠른 적응력을 보인다.

․ 곤충의 특징

1) 몸은 머리와 가슴, 배(다리가 달려 있지 않은)로 구성되어 있다.

2) 일반적인 성충은 가슴에 세 쌍의 다리와 두 쌍의 날개(퇴화 된 경우도 있다)가 달려 있다.

3) 머리에는 한 쌍의 겹눈과 더듬이가 있다.

Ⅱ. 메뚜기 해부

1)외부구조

<메뚜기 외부구조>

해부접시, 혹은 물에 담근 왁스 바른 배양접시, 또는 젖은 수건위에 메뚜기를 올려놓고 메뚜기의 외부구조를 관찰해보자. 각각 암·수 한 쌍의 메뚜기를 가지고 있다. 암 메뚜기는 눈에 잘 띄는 산란관(알 낳는 기관)을 가진다. 산란관은 밖에서 보기에는 네 개의 얇고 납작한 판처럼 생겼고 꽁무니 부분에 자리한다.

<메뚜기 머리구조>

메뚜기 입 구조와 머리의 각 부분을 관찰하자. 윗입술(labrum), 아래턱(mandibles), 윗턱(maxillae), 아랫입술(labium)을 찾아보자. 조심스럽게 메뚜기의 입 구조들을 떼어내서 해부접시에 앞으로부터 뒤 순서로 늘어놓는다. 각각의 입의 구조가 하는 일은 무엇인가? 아래턱과 입술에 연결된 부속지들을 ‘palps’라고 한다.

<메뚜기의 가슴부위>

가슴(thorax)은 prothorax, mesothorax, metathorax로 나뉜다. 다리가 가슴의 어느 체절에 붙어 있는지, 날개가 어느 체절에 붙어 있는지 확인해 보자.

 가슴으로부터 붙어 있는 다리의 경우, podite라고 불리는 것으로 이루어져 있다. 이 podite는 속이 빈 관 같은 구조로 외골격구조인 곤충의 특징적인 다리 구조이다. 다리는 6개의 부분으로 나누어 볼 수 있는데, 각 부분은 coxa, trochanter, femur, tibia, tarsus, pretarsus라고 불린다.

<▲ 일반적인 곤충의 다리구조>                                                                <▲ 메뚜기의 뒷다리>

메뚜기의 뒷다리는 강력한 점프력을 가질 수 있게 발달되어 있다.

1) 다른 곤충과의 공통점과 차이점은 무엇일지 생각해보자.

2) 다리의 부속 역시 각각을 구분 할 수 있어야 한다.

2)내부구조

<메뚜기의 내부구조도>

앞장의 그림들을 보고 충분히 생각한 다음 해부에 들어간다. 주요기관들을 어떻게 찾을 것인가를 알았다면, 날개를 제거하고 등에서부터 머리 쪽으로 두 개의 절개를 하는데 가슴 뒤쪽으로부터 시작하여서 머리 부분으로 진행한다. 조심스럽게 밑 부분의 조직을 벗겨내고 등쪽의 껍질을 제거한다. 등쪽에서 약간 아래쪽 라인으로(middorsal cut) 배 윗부분을 절개하고 핀을 자른 면의 끄트머리 껍질에 꽂아 해부접시에 고정한다. 표본을 물기가 있는 것으로 덮어서 내부기관이 촉촉하게 유지되도록 한다.

․ 호흡계: 공기는 기문을 통해 드나든다. 잘 보존된 표본이라면 머리카락같은 기관구조가 내부기관 전체에 퍼져있는 것을 잘 볼 수 있다.

․ 순환계: 외골격(껍질)과 내장 사이의 공간을 혈액낭(hemocoel)이라고 한다. 등쪽에 관모양으로 심장이 존재한다. 이것은 아마 등쪽에 외골격에 붙어있기 때문에, 우리 실험에서는 절개할 때 같이 제거되었을 것이다. 메뚜기 모형을 공부하고 심장안에 있는 심문(ostia)도 알아보자.

․ 소화계: 소화계 주요기관의 위치와 기능에 대해서 알아보자.

입, 식도(esophagus), 모이주머니, 모래주머니, gastric ceca(위맹낭), 위(stomach), 창자, 직장, 항문

․ 삼투조절/배설계: 곤충은 말피기관/후장 기관을 가지고 있던 것을 다시 생각해보자. 말피기관은 길고 얇은 모양으로 창자의 앞부분에서 파생되었으며 후장과 함께 몸안의 삼투농도 조절과 노폐물 배설을 담당한다.

․ 생식기관: 생식관은 등 쪽에서부터 장으로 뻗어있다.

암컷에서는 한 쌍의 난소인데, 이 난소에는 때로는 5mm길이의 알이 들어있기도 한다. 난소는 실과 같이 생긴 알이 담긴 관으로 구성되어 있으며 각각의 알은 구별 가능하다. 난관은 난소의 배쪽 측면의 표면에 위치한다. 난관은 난소 다음에 위치하는데 장쪽에 이르러서는 배쪽 질(vagina)과 연결 된다. 머리 뒤쪽부터 산란관 쪽으로 오른쪽이나 왼쪽을 측면으로 길게 절개하면 seminal receptacle이 보이는데, 작은 주머니 같은 것으로 등쪽 표면에 붙어있는 것을 볼 수 있다.

수컷에서는 정소를 볼 수 있는데 한쌍의 포도송이같은 것들이 등부터 장 앞쪽에 걸쳐 놓여있다. 또 좌우로 정관이 연결하고 있는데 사정관까지 정자를 수송하는 역할을 한다. 사정관을 보기 위해서는 머리 뒤쪽부터 곤충의 꽁무니까지 오른쪽, 혹은 왼쪽으로 절개한다. 성교기관은 수컷 꽁무니에 존재한다.

․ 신경계: 소화계 관찰이 끝났으면 제거하고 신경계를 살펴보자. 뇌(supraesophageal ganglion)는 눈 뒤에 있다. Circumesophageal commissure는 뇌에서부터 식도의 양쪽을 따라 진행, 배 쪽으로 가서 배의 가운데 줄을 관통하는 신경과 연결되는데 배 쪽의 이 신경을 복면신경계라고 한다. 체절마다 신경절이 있는 것을 볼 수 있다.

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