 요약 |
| 동물이 성장하는 과정에서 큰 형태변화를 거쳐서 성체가 되는 현상. |
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 본문 |
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| ↑ 변태 / | |
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| | 변태는 동물의 정상적인 성장 과정에 있어서 매우 짧은 기간 동안에 크게 형태를 바꾸는 것을 가리킨다. 특히 영양 섭취를 주된 목적으로 하여 생존과 성장에 적합한 형태를 가진 유생에서, 다음 세대의 자손을 낳기 위한 생식 기능을 갖춘 성체 사이에 변태가 나타나는 경우가 많다. 그에 따라 생활 양식이나 생활 장소를 바꾸는 경우도 있다. 이런 예는 바다에 사는 무척추동물에서 자주 발견할 수 있는데, 예를 들어 성체는 바다 밑바닥에서 생활하고 유생은 플랑크톤으로 생활하는 식이다. 단 포유류나 조류, 파충류에서처럼 기본적인 몸 구성은 변하지 않고 각 부분의 발달에 따라 그 비례가 변화하는 정도로, 연속적으로 형태가 변화해서 성체가 되는 경우에는 변태라는 용어를 사용하지 않는다. 또한 알에서 동물이 태어나는 경우에는 외관상으로 보기에는 변화가 크지만 실제 개체 형태는 알 속에 있을 때부터 형성되어 있었기 때문에 이 역시 변태가 아니다. 즉 변태는 동물이 부화해서 유생 형태가 된 후에 일어난 변화만을 가리킨다.
곤충의 변태
곤충은 알에서 부화하면 유충이라고 하는 형태가 된다. 유충이 생식 능력을 가지고 있는 성충이 되는 과정에서 변태를 행하게 된다. 곤충은 크게 완전변태, 불완전변태, 과변태, 무변태를 하는 네 가지 종류로 나뉜다. 완전변태는 유충이 성충이 될 때 일단 운동능력이 거의 없는 번데기 상태를 거쳐서 변태하는 부류이다. 이러한 곤충에는 나비, 벌, 파리, 투구벌레 등이 있다. 완전변태하는 곤충 중에서는 밑들이(Mecoptera)에 속하는 곤충이 가장 오래된 종이라 생각된다. 일반적으로 완전변태하는 유충은 성충과 매우 다른 모습을 하고 있는 경우가 많고, 특히 송충이 같이 몸이 길고 다리가 많아 기어 다니는 형태가 많다. 번데기 상태가 되면 유충의 몸을 구성하고 있는 기관을 한 번 분해하여 다시 재구성한다. 불완전변태는 번데기 상태를 거치지 않고 유충이 직접 성충으로 변형하는 형태이다. 여기에는 매미, 잠자리, 메뚜기, 바퀴벌레가 대표적이다. 불완전변태하는 종은 유충과 성충의 형태가 닮았으며 유충 시기에 몇 번의 탈피를 거쳐 성충이 되는 경우가 많다. 메뚜기나 바퀴벌레의 유충은 성충과 매우 닮았으나, 실제로 구분할 수 있는 기준은 몸의 크기가 작고 날개가 없다는 것 정도이다. 잠자리는 형태 변화가 비교적 큰 편으로, 유충 시절에는 물 속에서 아가미 호흡을 하며 살다가 성충이 되면 하늘을 날게 된다. 과변태는 유충 단계에서 생활 양식에 맞추어 형태가 크게 변화하는 부류를 말한다. 여기에 속하는 곤충은 가뢰(blister beetle)나 부채벌레 등이 있는데, 이 곤충들은 모두 기생 생활을 하고 있기 때문에 유충이 숙주로 이동하기 위해 형태 변형을 일으키는 것이라 생각할 수 있다. 많은 곤충은 변태를 하지만 좀벌레처럼 변태를 하지 않고 탈피를 통해 크기만 바뀌는 무변태 곤충도 있다. 곤충의 변태는 일반적으로 뇌에서 먼저 전흉선(thoracic gland)을 자극하여, 여기서 분비되는 스테로이드 호르몬인 엑디손(ecdysone)에 의하여 이루어진다. 유충의 탈피는 주로 알라타체(corpora allata)에서 만드는 유충생장 호르몬(juvenile hormone)과 엑디손의 상호작용으로 일어난다.
곤충 이외의 절지동물에서의 변태
많은 절지동물은 성장하면서 몸의 마디가 늘어나거나 다리가 늘어난다. 지네, 노래기 등이 속하는 다지류는 마디와 다리가 늘어나는 것 이외에는 큰 변화가 없다. 거미 중에서 어떤 부류는 다리가 6개에서 8개로 늘어나지만 대부분의 거미는 변태하지 않는다. 갑각류는 상당히 큰 변태를 하며 분류군에 따라서 상당히 다양한 변화를 보여준다. 기본적으로는 노플리우스(nauplius)라는 유생 형태로 태어나며, 이 유생은 두 쌍의 더듬이와 턱만을 가지고 있다. 성장함에 따라 점차 마디와 다리가 늘어나며 체형도 변화한다. 새우와 게처럼 노플리우스 단계를 생략하고 더욱 발달한 상태에서 부활하는 것도 있으며 부화할 때 이미 성체와 같은 모습인 갑각류도 있다. 유생과 성체의 모양이 같은 갑각류는 가재, 쥐며느리처럼 민물에 살거나 육상에 사는 것이 많다.
원시적인 동물에서의 변태
윤형동물, 환형동물, 연체동물은 서로 다른 모양을 가지지만 바다에 사는 이들의 종 중에서는 트로코포어(trochophore)라고 하는 공통된 유생 형태를 지니는 것이 있어서 유연관계가 높다고 생각할 수 있다. 또한 이 트로코포어는 절지동물과도 유사성이 있기 때문에 절지동물과의 유연관계도 높게 생각할 수 있다. 극피동물은 성장하면 방사대칭 형태의 형태를 가지지만 부화한 직후의 유생은 좌우대칭 모양을 가진다. 성게는 디플류룰라(dipleurula)라는 유생 상태에 있다가 바다 밑바닥의 바위에 정착하여 급속한 변태를 한다. 이는 극피동물의 선조는 원래 좌우대칭인 동물이었지만 고착 생활을 하게 되면서 방사대칭 형태를 가지게 되었다는 것을 짐작하게 해 준다. 미색동물인 멍게 유생은 올챙이와 같은 외관과 척색을 가지고 있고, 헤엄을 칠 수 있으나 성체가 되면 변태하여 고착 생활을 하게 되고 척색도 사라진다.
어류에서의 변태
어류 역시 유생과 성체의 모습이 다른 것이 많은데, 특히 큰 변화를 보이는 것이 연골어류이다. 뱀장어 유생은 심해에서 부화한 후 근해에 나올 때는 평평한 버드나무 잎 같은 모습이 되며 이를 렙토세팔루스(leptocephalus)라고 한다. 개복치의 유생은 전신에 가시가 있어서 복어 같은 모습을 하지만 성장과 함께 가시가 없어지고 모습이 크게 바뀐다. 이처럼 크게 모습이 바뀌지는 않지만, 넙치나 가자미는 처음에는 일반적인 물고기와 비슷한 모습이지만 성장에 따라 점차 눈이 몸 옆쪽으로 이동해서 성체가 되면 눈이 한쪽 면에 몰리게 된다.
양서류에서의 변태
양서류의 유생은 일반적으로 올챙이 모양을 하고 있다. 이는 완전한 수중 생물로서 아가미 호흡을 하고 측선이 있어서 진동과 수압도 감지할 수 있다. 하지만 성체가 되면 폐호흡을 하며 다리가 생겨서 육상에서 살 수 있게 된다. 개구리처럼 꼬리가 없는 종에서는 변태 과정에서 꼬리도 사라진다. 단 악솔로톨(axolotl)처럼 양서류임에도 불구하고 성체에도 아가미가 남아서 계속 물 속에서 살아야 하는 종도 있다. 양서류의 변태는 갑상선 호르몬(thyroid hormone)인 티록신(thyroxine)에 의해 유발된다. | |
