[수목해충학] 6. 곤충의 기관별 생리와 기능 - 곤충의 호흡
곤충의 호흡
- 체내대사 활동에 필요한 산소공급 (기관계)
- 기관계 없는 낫발이목, 톡토기목에서는 피부호흡
1. 기관계의 구조
- 기문 : 기관계가 곤충 몸 밖과 통하는 곳 (spiracle)
- 기관지 : 기문안쪽 (trachea)
- 기관소지 : 직경 1um 의 크기 (tracheole), 조직과 연결, 실질적인 산소확산, 대사활동이 왕성한 비행근육, 지방체, 생식소에 많이 생성
2. 공기주머니
- 비행곤충에서 발달 (메뚜기, 파리, 벌, 딱정벌레 등)
- 1,2차 기관지가 부풀어져 발달, 타원형
=> 수서곤충 뜨게함, 매미 진동막의 자유진동
3. 기문의 개폐조절
- 흉부쪽 기문에는 기문바깥쪽에 움직일 수 있는 판(value)을 가짐
- 기실과 기문 사이를 폐쇄시킬 수 있는 장치가 있다.
4. 기관계의 다른기능
- 밤나방류에서 탈피 or 우화시 날개를 펼칠때, 기관계 팽창
- 바퀴벌레의 경우, 기문을 통해 자기방어 물질인 퀴논물질 방출
혈림프의 순환 (개방혈관계)
- 혈림프는 몸 내부의 모든 기관을 적신다.
- 혈림프는 혈구와 혈장으로 구성됨
* 혈구(침입 미생물로부터 보호 및 상처치유)
* 혈장(당류, 아미노산, 단백질, 지방 등을 함유, 무기이온인 Na+, K+ 등이 존재)
1. 순환계 구조
- 등핏줄, 등면가로막, 복면가로막, 부속박동기관
- 등핏줄 : 곤충 몸 가운데 앞뒤로 뻗은 폐쇄순환계 (앞쪽 뇌와 식도, 뒤쪽 심장과 대동맥 구성)
* 심장 : 이완기 혈림프가 심장 안으로 유입, 수축기 심문이 닫혀 앞쪽으로만 전진
- 등면가로막 : 심장주위강, 내장주위강 분리.
- 복면가로막 : 내장주위강, 신경주위강 분리.
2. 혈림프 순환
- 혈림프의 순환은 "심장박동"으로 일어남
- 심장수축하면 유입심문이 닫혀 혈림프는 등핏줄을 통해 앞으로~~
- 개방혈관계 : 혈림프 순환에 뚜렷한 방향성이 없음
=> 부속지(다리,촉각,미모) 혈림프 전달이 어려움, 부속박동기관이 해결함.
3. 혈장의 특징
- 구성 : 혈장과 혈구 (곤충의 체외용액 = 혈액+림프액)
- 기능
1) 물질의 수송 : 소화관과 저장고, 저장고 이용조직간의 수송역할
2) 물질의 저장고 : 당(트레할로스), 지질, 아모노산, 단백질
3) 체온조절
4) 유체정합을 이용해 부화, 탈피, 우화시 껍질파열
5) 내한성 : 영하기온 이겨내는 성질(용질의 농도를 높이거나 용매의 양을 줄여, 삼투압을 높여 체내빙결방지)
* 용질의 종류 : 글리세롤, sorbitol, trehalose
4. 혈구의 종류와 기능
1)혈구의 종류
| 원시혈구 | 핵은 세포질의 70~80%, 모든 곤충의 발육단계에서 나타남, 식균작용, 모든 혈구의 모세포, 분열이 가장왕성함, 곤충혈구 중에서 가장적고, 모양은 둥글거나 타원형 |
| 부정형(세포질)혈구 | 식균작용과 피막형성, 크기 다양, 모양 불규칙(방추형) |
| 과립혈구 | 계란형, 방추형 물질을 분비, 과립을 갖는 것이 특징 (과립: 당 단백질 or 중성의 무코다당류 포함) |
| 소구형혈구 | 구형 또는 난형으로 식균작용에 관여함 |
| 응고혈구 | 이물질과 접촉시 내용물을 모두 방출 (혈림프 응고) |
| 지방혈구 | 세포질에 분포하는 비교적 큰 지방과립, 액포 |
| 편도혈구 | 혈구 중 가장 큰 혈구도 포함, 식균작용없음, 세포소기관 거의 없음 |
2) 혈구의 기능
- 포식작용(= 식균작용) : 미생물이나 원생동물을 죽임, 불활성화
- 혈구피막 또는 캡슐형성
- 작은 혹 형성 : 포식작용으로 대응못할 시 혈구들이 감싸 작은 혹 만들고 불활성화
- 피낭형성 : 침입자가 너무 클 경우, 혈구여러개가 주위를 둘러싸 산소공급 중단
- 혈림프의 응고와 상처치유(포유동물의 혈소판 같은 역할)
- 물질분비와 아미노산 축적
3) 그 외 혈림프의 기능
- 윤활제 : 내부기관 등이 서로 용이하게 작용
- 수압제 : 변태나 탈피시 수압을 이용, 우화시 날개확장 및 번데기 껍질깨기
- 조직형성 : 하등곤충에서 볼 수 있음
- 열 전달
