무당벌레(Harmonia axyridis)성충 더듬이에 분포하는 감각기의 구조 Structure of Antennal Sensilla on the Adult Asian Ladybird, Hamonia axyridis Pallas (Coleoptera: Coccinellidae)원문보기
무당벌레(Harmonia axyridis)성충 더듬이에 분포하는 감각기를 주사전자현미경으로 관찰하였다. 무당벌레 성충 더듬이에서 형태적으로 크게 차이를 보이는 5종류의 감각기, $B\ddot{o}hm$, Basiconic, Chetiform, Trichoid 그리고 Coeloconic sensilla를 관찰할 수 있었다. $B\ddot{o}hm$ sensilla는 자루마디와 팔굽마디 기부안쪽의 등쪽면과 배쪽면에서만 관찰되었고, 이것은 분포된 위치로 미루어 더듬이의 움직임과 위치를 확인하는 자기반응감응성 감각기로 보여진다. Basiconic sensilla와 Chetiform sensilla는 형태적 차이에 의하여 3가지 subtype으로 나눌 수 있었으며, Trichoid sensilla는 암 수컷 더듬이 모두에서 더듬이 말단의 2마디에서만 확인되었다. 무당벌레 성충 더듬이에서 관찰된 sexual dimorphism은 더듬이 감각기의 분포와 종류가 있었는데 이것은 암컷과 수컷간의 더듬이 감각기의 분포가 다르게 나타났으며, 감각기의 다양성이 가장 높게 나타난 말단마디의 배쪽면에서 관찰된 Coeloconic sensilla는 수컷에서만 관찰되었고, Trichoid sensilla의 경우 수컷보다 암컷에서 더 많이 관찰되었다. 이러한 sexual dimorphism은 동종의 성상호간 통신에 이용되는 것으로 보여진다.
무당벌레(Harmonia axyridis)성충 더듬이에 분포하는 감각기를 주사전자현미경으로 관찰하였다. 무당벌레 성충 더듬이에서 형태적으로 크게 차이를 보이는 5종류의 감각기, $B\ddot{o}hm$, Basiconic, Chetiform, Trichoid 그리고 Coeloconic sensilla를 관찰할 수 있었다. $B\ddot{o}hm$ sensilla는 자루마디와 팔굽마디 기부안쪽의 등쪽면과 배쪽면에서만 관찰되었고, 이것은 분포된 위치로 미루어 더듬이의 움직임과 위치를 확인하는 자기반응감응성 감각기로 보여진다. Basiconic sensilla와 Chetiform sensilla는 형태적 차이에 의하여 3가지 subtype으로 나눌 수 있었으며, Trichoid sensilla는 암 수컷 더듬이 모두에서 더듬이 말단의 2마디에서만 확인되었다. 무당벌레 성충 더듬이에서 관찰된 sexual dimorphism은 더듬이 감각기의 분포와 종류가 있었는데 이것은 암컷과 수컷간의 더듬이 감각기의 분포가 다르게 나타났으며, 감각기의 다양성이 가장 높게 나타난 말단마디의 배쪽면에서 관찰된 Coeloconic sensilla는 수컷에서만 관찰되었고, Trichoid sensilla의 경우 수컷보다 암컷에서 더 많이 관찰되었다. 이러한 sexual dimorphism은 동종의 성상호간 통신에 이용되는 것으로 보여진다.
The antennal sensilla of the adult male and female ladybird beetle, Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae) were examined by scanning electron microscopy. Nine types of sensilla were characterized and grouped into 5 morphological classes: $B\ddot{o}hm$, basiconic, chetiform, coeloco...
The antennal sensilla of the adult male and female ladybird beetle, Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae) were examined by scanning electron microscopy. Nine types of sensilla were characterized and grouped into 5 morphological classes: $B\ddot{o}hm$, basiconic, chetiform, coeloconlc, and trichoid sensilla. $B\ddot{o}hm$ sensilla were localized on the scape and pedicel, part of the ventral and dorsal proximal side. This placement suggests a role in proportion of antennal position and movement. Basiconic and chetiform sensilla were divided into 3 subtypes by morphology and length differences. Trichoid sensilla are confined to the last 2 flagellum segments on both sexes. Sexual dimorphism of antennal sensilla is limited to the three types of difference. The principal characteristics of this dimorphism are the following: a) The distribution of sensilla was differ from male and female in antennae. b) Males exhibit coeloconic sensilla not present in females; c) Females posses more trichoid sensilla than males. The possible role of specific dilference of the sensilla in intersexual communication is discussed.
The antennal sensilla of the adult male and female ladybird beetle, Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae) were examined by scanning electron microscopy. Nine types of sensilla were characterized and grouped into 5 morphological classes: $B\ddot{o}hm$, basiconic, chetiform, coeloconlc, and trichoid sensilla. $B\ddot{o}hm$ sensilla were localized on the scape and pedicel, part of the ventral and dorsal proximal side. This placement suggests a role in proportion of antennal position and movement. Basiconic and chetiform sensilla were divided into 3 subtypes by morphology and length differences. Trichoid sensilla are confined to the last 2 flagellum segments on both sexes. Sexual dimorphism of antennal sensilla is limited to the three types of difference. The principal characteristics of this dimorphism are the following: a) The distribution of sensilla was differ from male and female in antennae. b) Males exhibit coeloconic sensilla not present in females; c) Females posses more trichoid sensilla than males. The possible role of specific dilference of the sensilla in intersexual communication is discussed.
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문제 정의
본 연구는 무당벌레의 천적자원으로서의 활용성을 높이고 포식행동에 관한 이해를 돕기 위해 진딧물 포식성 무당벌레인 Harmcmia axyridis의 암.수컷에 있는 더듬이 감각기의 외부 형태를 조사하여 무당벌레의 감각기에 대한 기초자료를 확보하고자 수행하였다.
제안 방법
무당벌레 성충 더듬이에서 관찰된 감각기의 종류는 감각기의 형태적 차이와 특징에 따라 분류하였다.
무당벌레더듬이에 대한 이해를 돕기 위하여 각 마디는 자루마디(Scape, S), 팔굽마디(Pedicel, P), 채찍마디(Flagellum, F1-F9)로 구별하여 설명하였으며 ,더듬이에서 위치를 구별하기 위해 무당벌레가 살아 있을 때의 더듬이의 위치를 기초로 위, 아래, 앞, 뒤를 윗면을 등쪽면(dorsal), 아래면을 배 쪽면(ventral), 앞쪽(front), 뒤쪽(behind)이라 하였으며 이를 모식도로 나타내었다 (Fig. 1).무당벌레더듬이는 머리 부위에서 겹 눈과 입틀 사이에 위치하며, 움직일 때 나쉴 때 모두 몸의 장축과 직각에 가깝게 유지하고 있다.
우화한 지 1일 이내인 무당벌레 성충을 -4°C 냉동고에서 12시간 냉동시킨 뒤 광학현미경 하에서 생식기로 성별을 구별한 후, 더듬이를 성/별, 좌/우, 전/후면을 구별하여 바로 알루미늄stub에 붙여 상온 건조하였다. 완전히 건조된 시료는 SC502 Sputter coater (BIO-RAD, Cambridge, Massachusetts USA)를 이용하여 금으로 증착하여 SEM515 주사 전자현미경 (Phi lps, Amsterdam, Netherlands) 으로 20kV에서 관찰하였다.
우화한 지 1일 이내인 무당벌레 성충을 -4°C 냉동고에서 12시간 냉동시킨 뒤 광학현미경 하에서 생식기로 성별을 구별한 후, 더듬이를 성/별, 좌/우, 전/후면을 구별하여 바로 알루미늄stub에 붙여 상온 건조하였다. 완전히 건조된 시료는 SC502 Sputter coater (BIO-RAD, Cambridge, Massachusetts USA)를 이용하여 금으로 증착하여 SEM515 주사 전자현미경 (Phi lps, Amsterdam, Netherlands) 으로 20kV에서 관찰하였다.
대상 데이터
대전 일원의 야외에서 채집한 무당벌레 월동 개체군을 직경 15cm의 플라스틱 페트리디쉬에 50마리씩 넣고 15°C 인큐베이터에서 닭간을 공급하면서 사육하였으며, 사육 중인 무당벌레 개체군에 복숭아 혹진딧물, 목화진딧물과 긴 꼬마 수염진딧물을 공급하여 채란 한 후, 부화유충과 성충을 25±1°C, 상대 습도 50~ 70%, 광주기 16:8(L:D) 조건에서 사육하여 실험 재료로 사용하였다.
성능/효과
CS I은 자루마디에서 길이에 따라 CS I-A와 CS I-B의 subtype으로 나누는데 CS I-A는 짧은 종류로 감각기의 길이가 약 10〜로 다양하고 기부의 직경은 1〜2㎛며, CSI-B는 가장 긴 털로 감각기의 길이가 약 150〜200nm로 자루 마디에서 만약 4〜5 개 정도가 관찰되었다. 무당벌레더듬이 전체에서CS I-B subtype보다 CS I-A subtype가 더 많이 관찰되었다.
Coeloconic sensilla는 무당벌레 수컷의 F9마디 배 쪽 면에서만 발견되었으며, 안쪽으로 비교적 낮게 함입된 부위에 원추형 감각기가 돌출된 형태로 관찰되었으며, Basiconic sensilla가 관찰된 부근에서 관찰되었다. 이 감각기는 일반적으로 냄새, 온도, 습도에 반응한다고 하였으나 (Zarcharuk, 1985) 무 당벌레의 경우 수컷에서만 관찰된 것으로 보아 성페로몬 탐색과 관련이 있을 것으로 생각되었다 (Fig.
무당벌레 성충 더듬이 표면에서의 감각기의 수와 분포에서는 암수 간에 차이를 나타내었다. 더듬이 마디 중 말단 마디인 F9에서 수컷이 암컷보다 약 10개의 감각기가 적게 나타났고, 전체적으로 관찰했을 때 중간 마디인F1 에서 F8마디까지 암컷이 수컷보다 감각기의 수가 더 많은 것으로 나타났다(Table 1).F9 마디의 배쪽 면에서 나타나는 감각기 중 수컷에서는 암컷에서 관찰할 수 없었던 Coeloconic sensilla가 관찰되었다(Fig.
이들은 순수한 기계감각, 기계와 맛 감각, 냄새 감각 또는 온도 감각기로 이용되며 감각신경세포 수도 그 기능에 따라 다르다. 무당벌레 성충 더듬이에서 trichoid sensilla(TS)는 암컷은 약 240개, 수컷은 약 270여개가 관찰되었고, 말단의 2마디에서 집중적으로 관찰되었다. Trichoid sensilla(TS)가 화학 수용 기능이 있는 점으로 미루어 무당벌레의 경우 더듬이의 굴곡은 채찍마디 8번째 마디의 앞쪽 면에 위치하는 TS쪽으로 여러 자극물질을 집중시켜 이를 인식하기 쉽게 해주는 역할을 하는 것으로 보이며, 이러한 기능은 종내 통신이나 성상호간 통신에 한 역할을 담당한다고 판단되어진다.
집 파리의 sexual dimorphism는 더듬이의 크기, 감각기의 수, 감각기의 밀도, 감각공의 수의 Peudoperichaeta nigrolineata^: 오직 총더듬이에서의 감각기 수 차이가 유일한 sexual di- morphism 이다. 이 마디의 특징 중 또한 가지는 Tri- choid sensilla가 암컷의 경우엔 전체 526개 중 267개, 수컷의 경우엔 528개 중 244개가 관찰되었으며 (Table 2), 이것은 Trichoid sensilla가 화학감각 수용기능이 있는 점으로 미루어 암컷이 수컷보다 번식과 다음 세대의 생존률에 영향을 주는 먹이나 산란 처선택에 있어서 외부 환경에서 오는 화합물 신호에 대한 감응 감각이 좀 더 민감한 것으로 판단된다.
CSII는 더듬이 전체에 골고루 분포되어 있으며, 마치 각 마디를 감싸는 것처럼 띠를 형성하며 나타나고, 길이는 50〜 100 μ이며 기부의 직경은 2~3fxm이다. 형태적으로는 CSI과 유사하게 가늘고 끝이 뾰족하며, 표면에 세로의 흠이 나타남을 관찰할 수 있었다 (Fig. 4b).
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