일반생물학실험 | 초파리의 관찰

 

 

 

초파리의 구성

1. 머리 :더듬이와 눈, 입이 있다.

1) 눈: 1쌍의 겹눈과 3개의 홑눈으로 붉은색 또는 암갈색

 

2) 더듬이 : 1쌍 (2개)이다.

 

3) 입 : 핥기에 좋은 구조, 입 끝에 줄이 붙어 있다.

 

2. 가슴 : 날개와 날개가 퇴화되어 변한 평형곤(평균곤)과 다리가 있다.

다리의 수는 3쌍 (6개)이다. 발끝의 발톱과 끈적끈적한 털이 많이 난 주름이 있어 물체를 잡을 수 있으므로 거꾸로 매달려도 떨어지지 않는다. 앞발에 맛을 느낄 수 있는 감각모가 있어서 만져서 맛을 느낀다.

날개의 수는 1쌍 (2개) 가슴에 1쌍 있는데 뒷날개는 흔적만 있다.

초파리는 일반 곤충의 특징과 비교하여 다른 기관은 모두 비슷한데 날개는 1쌍 (2장) 밖 에 없다는 것이 다르다. 집파리도 역시 날개는 1상뿐이다. ⇒ 초파리는 처음에는 날개가 2쌍(4장) 있었으나, 그 후 오랫동안 지내면서 날개 1쌍으 로도 생활이 가능해졌다. 1쌍이 없어져 마침내 지금과 같이 흔적만 남았다. 이런 현상을 퇴화라고 한다. 날개가 퇴화되어 변형된 것이 평형곤(평균곤)이다.

 

 

3. 배 : 배, 기문, 항문으로 구성되어 있다.

초파리의 배부분은 마디로 되어 있다. 마디의 수는 암컷과 수컷이 서로 다른데 암컷 은 7개이고 수컷은 5개이다. 복부는 대체로 둥근 편이지만 암컷은 수컷보 ♀ ♂ 다 약간 크고 복부 끝이 뾰족하며 긴 편이다.

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초파리의 변태 과정

1. 알(Egg) : 흰색으로 0.5㎜정도의 타원형 구조이다.

알은 흰색이고 길이는 약 0.5㎜ 정도이다. 배 쪽이 등 쪽보다 더 부풀어 있는 타원형 구조이다. 등쪽 앞부분에는 사상돌기라 부르는 돌기가 있는데 보통 2개 또는 4개를 가지고 있다. 노랑 초파리는 4개를 가지고 있다.

 

2. 유충 (애벌레, Larva)

새롭게 형성된 유충은 25℃에서 약 22시간 후에 탈피한다. 유충은 알에서 깨어난 후 2번의 탈피를 하기 때문에 3령기로 나누어진다. 몸은 무색의 원통형이고 머리부위는 뚜렷이 구별할 수 없으며, 미세한 촉각과 작은 턱 수염을 가진다. 가슴은 3마디, 복부는 9마디로 되어 있다. 뒷가슴과 복부의 끝에 각기 한쌍의 호흡관이 있다.

 

전호흡관은 1령기 유충에는 없고 2,3령기에는 10여 개의 분지가 있다. 1령기의 유충은 대부분이 이빨이 없고 있어도 1～2개에 지나지 않는다. 2령기에는 몇 개의 이빨이 있다. 유충은 부화시기에는 약 0.5㎜이지만 3령기 유충의 말기에는 4.5㎜로 자란다.

 

3령기 유충 말기에는 유충이 음식물 밖으로 기어 올라오면서 형태가 변한다. 앞쪽 기문이 반전되어지며 몸이 짧아지고 움직이는 것을 중단한다. 3령기 유충의 큐티클은 위용각(puparium)을 형성한다. 3령기에는 치열의 발달상태가 다양하며 이는 먹이와 관계가 있는 것 같다. 즉, 버섯을 먹이로 하는 것은 크고 잘 발달된 이빨을 가지고 있으며, 과일을 먹이로 하는 것은 작은 이발을 많이 가지고 있다. 그리고 수액을 먹이로 하는 것을 이빨이 없다.

 

초파리는 변태의 과정을 거치는데 이 때 침샘의 역할은 상당히 중요하다. 곤충의 탈피 및 변태에 관한 연구는 화학물질이 세포의 동화에 작용하는 기장에 대 하여 밝혀내는데 좋은 정보를 제공하여 준다.

 

3. 번데기(pupa) : 황갈색으로 머리, 가슴, 배의 구별이 불분명

유충은 음식물 위를 기어다니다가 3령기가 되면 건조한 부분에 부착한다. 번데기는 3령기 유충의 외피가 굳어진 위용각 속에 생긴다. 위용각은 황갈색 도는 흑갈색의 타원형이다. 번데기는 황갈색으로 머리, 가슴, 배의 구별이 뚜렷하지 않으나 어느 정도 구분은 가능하다. 번데기 때에는 먹이를 먹지 않고 가만히 있는다. 3령기 유층 표피에서 용화하는 초파리는 처음에는 부드럽고 흰색을 띠지만 점차 단 단하고 어두운 색을 띤다.

 

번데기 기간 동안 진행하는 형태의 변화는 성체의 형태와 기관을 가지게 하므로 “개체발생”이라고 한다. 성체는 위용각의 앞쪽 말단을 통하여 나오는데 이 때 파리는 날개가 펼쳐지지 않는 상태이다. 그러나 짧은 시간 동안 날개는 펼쳐지고 몸은 점차 형태를 갖추기 시작한다.

 

4. 성체: 몸의 색깔은 옅은 노란색이며 머리, 가슴, 배의 3부분으로 구별된다.

성체는 개체에 따라 크기와 빛깔이 다르지만 일반적으로 소형이고 몸의 길이가 1.5～4.0㎜ 정도이다. 몸은 황갈색을 띤 것이 많고 검은색이 것도 있다. 머리, 가슴, 배의 3부분으로 구분된다.

 

외형에서 특이한 점은 머리 부분에 크고 붉은 한 쌍의 복안(compound eye)이 있고, 후두부 근처 복안 사이에 3개의 단안이 있다. 흉부(가슴부)는 전흉, 중흉, 후흉의 3부분으로 되어 있다. 수컷의 앞다리에는 특수화한 강모가 있는데 이것을 성즐이라고 한다. 날개는 중흉에 한쌍 있는데 이것은 일반곤충의 날개에 해당한다. 후흉에 나 있는 뒷날개는 변형되어 평형곤으로 되어 있다.

 

 

돌연변이

어버이에게서 전혀 찾아볼 수 없었던 새로운 형질이 자손에게 나타나는 현상이다. 개체변이와 달리 염색체의 수나 유전자의 변화에 의해 생기는 변이로 후손에게 유전된다. 1910년 미국의 모건이 초파리를 연구하면서 초파리의 눈의 색과 모양(⇒ 흰 눈, 막대눈) 날개모양 (⇒ 굽은 날개, 흔적날개), 몸의 빛깔(⇒ 흑체색) 등에서 여러 종의 돌연변이를 발견하여 유전학 발전에 크게 기여하였다.

 

 

 

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