[논문]계림갈퀴노래기(Anaulaciulus koreanus koreanus) 촉각 감각모의 미세구조

정경훈; 문명진

계림갈퀴노래기(Anaulaciulus koreanus koreanus) 촉각 감각모의 미세구조
Microstructure of the Antennal Sensilla in the Millipede Anaulaciulus koreanus koreanus (Julida: julidae) 원문보기

한국현미경학회지 = Korean journal of microscopy, v.39 no.2, 2009년, pp.141 - 147

정경훈 (단국대학교 첨단과학대학 생명과학과, 기초과학연구소) , 문명진 (단국대학교 첨단과학대학 생명과학과, 기초과학연구소)

초록
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노래기는 눈의 기능이 퇴화된 야행성 동물로서, 외부 환경으로부터 오는 자극을 감지하는 발달된 촉각을 가진 대표적인 절지동물이다. 계림갈퀴노래기 촉각의 미세구조를 주사전자현미경을 이용하여 분석한 결과, 대형의 말단원추 감각기 (AP) 4개와 모상 감각모 (CS), 관상 감각모 (TS), 추상 감각모 (BS) 등 3종류의 감각모가 구분되었다. 기계적 자극을 수용하는 모상 감각모와 관상 감각모는 말단 마디를 제외한 모든 마디에 고루 분포되어 있었고, 화학적 자극을 수용하는 추상 감각모는 제5마디부터 제7마디까지의 원위 말단부에 형성된 큐티클 함몰부에서만 특이적으로 관찰되었다. 추상 감각모는 미세구조적 특징에 따라 다시 3종류가 구분되었는데, 길이가 긴 제1형 ($BS_1$)은 제5마디에 분포되어 있었고, 길이가 짧은 제2형 ($BS_2$)은 제6마디에, 그리고 가시모양의 제3형 ($BS_3$)은 제7마디에만 분포되어 있음이 확인되었다. 특히, 노래기 종류에 따라 촉각에 분포된 추상 감각모의 개수와 분포 양상 등은 종간의 차이가 현저하여 분류학적 형질로 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The antennae of millipedes have a prominent function in detecting various types of environmental stimuli, and structural modification of the antennae is closely associated with the degree of sense recognition. Although the biological significance of the antennal sensillae to millipedes are widely understood, the structure and function of the antennal sensillae are still not clear and more precise analysis is required. We have analysed the ultrastructural characteristics of the antennal sensillae in a millipede Anaulaciulus koreanus koreanus using field emission scanning electron microscopy (FESEM). According to their morphological and substructural features, we could identify three different types of antennal sensillae as follows: trichoid sensilla (TS), chaetiform sensilla (CS) and basiconic sensilla (BS). The TS on the articles are long, blunt-tipped, almost straight hairs with deep longitudinal grooves in their lower parts whereas, the CS are long, sickleshaped bristles with longitudinal grooves acuminating toward the tip. The BS can be subdivided further into three subtypes which are the large-sized basiconic sensilla ($BS_1$), the small-sized basiconic sensillae ($BS_2$) and the spiniform basiconic sensillae ($BS_3$). The BS between the terminal segment and distal margins of the other segments are clearly discriminated in this species.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

, 1993). 고배율의 전자현미경 관찰을 통하여 노래기 촉각의 표면에 분포된 감각기와 감각모의 종류와 그 미세구조적 특성을 분석하고, 이 결과를 토대로 이미 보고된 무당노래기과의 자료들과 비교하여 촉각 감각모의 특성을 규명하고자 본 연구를 시행하였다.

제안 방법

동일 완충용액을 사용하여 3회 이상 충분히 세척한 시료는 에틸알코올 농도 상승 순으로 처리하여 탈수하였으며, 탈수된 시료들은 hexamethyldisilazane (HMDS) 용액으로 처리한 다음, 자연 상태에서 건조시켰다. 준비된 시료들은 sputter coater (E-1030, Hitachi, Japan)를 사용하여 약 20 nm 두께로 백금 도금한 후, Hitachi-4300 주사전자현미경(Hitachi, Tokyo, Japan)으로 10~20 kV의 가속전압에서 관찰하였으며, 촬영된 이미지들은 디지털 파일의 형태로 화상 처리하였다.
건강한 암수 성체를 선별하여 이산화탄소로 마취시킨 후 실험시료로 사용하였다. 표면에 부착된 많은 이물질을 제거하기 위하여 단백질 용해제와 70% 알코올을 사용하여 초음파세척기(Bransonic 1200, Branson, USA)로 세척하였다.

대상 데이터

전라북도 익산시 일대에서 채집하여 실험실(25±5℃)로 옮겨 사육조 속에서 안정화시킨 후 실험 재료로 사용하였다. 건강한 암수 성체를 선별하여 이산화탄소로 마취시킨 후 실험시료로 사용하였다. 표면에 부착된 많은 이물질을 제거하기 위하여 단백질 용해제와 70% 알코올을 사용하여 초음파세척기(Bransonic 1200, Branson, USA)로 세척하였다.
, 2004; Albuquerque & Linardi, 2006). 본 실험에 사용된 계림갈퀴노래기의 촉각에서도 4개의 대형 감각기와 3 종류의 감각모가 관찰되었다. 이는 띠노래기목의 황주까막노래기나 평안노래기 촉각에서 보고된 결과(Chung & Moon, 2006a, b, 2007)와 거의 유사한 것으로 노래기류 촉각의 기본 패턴인 것으로 판단된다.

성능/효과

BS1은 촉각 제5마디의 큐티클 함몰부에서만 관찰되는 길이 29~38 μm의 추상 감각모로, 다른 종류의 추상 감각모에 비해 길이가 가장 길었지만, 형성된 감각모의 개수는 평균 12개로 가장 적었으며, 손가락 모양의 돌기 표면은 매끈하였고 끝 부분은 부드럽고 완만한 곡면을 형성하고 있었다(Fig. 2B).
반면, 모상 감각모는 관상 감각모에 비해 길이가 짧고, 보다 밀집된 형태로 제5마디에서 제7마디에 집중 분포함이 관찰되었다. 모상 감각모의 외부 형태적 특징은 전체적으로 휘어진 구조로 근위부에서 원위부쪽으로 갈수록 끝이 날카로워지는 구조를 가지고 있었으며, 감각모의 길이 방향을 따라 형성된 세로 홈도 관찰되었다(Fig. 1D).
미세구조적인 측면에서 계림갈퀴노래기의 추상 감각모는 띠노래기목의 황주까막노래기나 평안노래기 등에서 관찰된 것(Chung & Moon, 2006a, b, 2007) 과 특이한 차이점이 발견되지 않았지만, 마디별로 분포된 패턴이나 감각모의 수 등에서는 현저한 차이가 관찰되어 종간의 특성을 파악할 수 있는 형질로서의 가능성을 확인할 수 있었다.
관상 감각모는 직선으로 뻗어 끝이 부드럽게 마무리되어 있으며, 고배율의 주사전자 현미경 관찰시 감각모의 기저부에서 길이 방향을 따라 긴 세로 홈이 관찰되었다. 반면, 모상 감각모는 관상 감각모에 비해 길이가 짧고, 보다 밀집된 형태로 제5마디에서 제7마디에 집중 분포함이 관찰되었다. 모상 감각모의 외부 형태적 특징은 전체적으로 휘어진 구조로 근위부에서 원위부쪽으로 갈수록 끝이 날카로워지는 구조를 가지고 있었으며, 감각모의 길이 방향을 따라 형성된 세로 홈도 관찰되었다(Fig.
본 실험에 사용된 계림갈퀴노래기의 경우도 성별에 관계없이 제8마디에 4개씩의 말단원추 감각기가 형성되어 있었으며, 그 미세구조적 특성도 띠노래기목의 황주까막노래기 (Chung & Moon, 2006a, b)나 평안노래기(Chung & Moon, 2007) 등에서 보고된 결과와 유사함이 확인되었다.
촉각 표면에는 많은 감각모와 감각기들이 분포되어 있었는데, 감각모는 그 형태와 미세구조적 특성에 따라 관상 감각모(trichoid sensilla), 모상 감각모(chaetiform sensilla), 추상 감각모(basiconic sensilla) 등 3종류가 확인되었다. 이들 감각모의 분포는 촉각의 마디에 따라 다양하지만, 제5마디부터 제7마디까지의 세 마디에서만 모든 종류의 감각모를 관찰할 수 있었고, 제1마디부터 제4마디에서는 관상 감각모와 모상 감각모의 두 종류만이 분포되어 있음이 관찰되었다. 그리고 특수하게 분화된 대형 원추감각기(apical sensory cone)는 말단부인 제8마디에 모두 4개가 돌출되어 있음이 관찰되었다(Fig.
제3형 추상 감각모의 기부 지름은 평균 3 μm로 동일하였으나, 길이가 평균 7~11 μm로 제1, 제2형에 비해 매우 짧고, 끝이 매우 날카로운 가시 모양으로 관찰되었다.
1A). 촉각 전체의 길이는 암수 성체에서 평균 2.0 mm로 측정되었으며, 촉각을 구성하는 8개의 마디들은 긴 원통형으로 근위부에 비해 원위부의 지름이 큰, 역상의 구조를 취하고 있음이 관찰되었다(Fig. 1B). 촉각 표면에는 많은 감각모와 감각기들이 분포되어 있었는데, 감각모는 그 형태와 미세구조적 특성에 따라 관상 감각모(trichoid sensilla), 모상 감각모(chaetiform sensilla), 추상 감각모(basiconic sensilla) 등 3종류가 확인되었다.
1B). 촉각 표면에는 많은 감각모와 감각기들이 분포되어 있었는데, 감각모는 그 형태와 미세구조적 특성에 따라 관상 감각모(trichoid sensilla), 모상 감각모(chaetiform sensilla), 추상 감각모(basiconic sensilla) 등 3종류가 확인되었다. 이들 감각모의 분포는 촉각의 마디에 따라 다양하지만, 제5마디부터 제7마디까지의 세 마디에서만 모든 종류의 감각모를 관찰할 수 있었고, 제1마디부터 제4마디에서는 관상 감각모와 모상 감각모의 두 종류만이 분포되어 있음이 관찰되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	노래기는 어떤 기능이 퇴화한 야행성 동물인가?	노래기는 눈의 기능이 퇴화된 야행성 동물로서, 외부 환경으로부터 오는 자극을 감지하는 발달된 촉각을 가진 대표적인 절지동물이다. 계림갈퀴노래기 촉각의 미세구조를 주사전자현미경을 이용하여 분석한 결과, 대형의 말단원추 감각기 (AP) 4개와 모상 감각모 (CS), 관상 감각모 (TS), 추상 감각모 (BS) 등 3종류의 감각모가 구분되었다.
	계림갈퀴노래기 촉각의 구조는?	노래기는 눈의 기능이 퇴화된 야행성 동물로서, 외부 환경으로부터 오는 자극을 감지하는 발달된 촉각을 가진 대표적인 절지동물이다. 계림갈퀴노래기 촉각의 미세구조를 주사전자현미경을 이용하여 분석한 결과, 대형의 말단원추 감각기 (AP) 4개와 모상 감각모 (CS), 관상 감각모 (TS), 추상 감각모 (BS) 등 3종류의 감각모가 구분되었다. 기계적 자극을 수용하는 모상 감각모와 관상 감각모는 말단 마디를 제외한 모든 마디에 고루 분포되어 있었고, 화학적 자극을 수용하는 추상 감각모는 제5마디부터 제7마디까지의 원위 말단부에 형성된 큐티클 함몰부에서만 특이적으로 관찰되었다.
	노래기의 부속지는 어떻게 관찰되는가?	노래기의 외부 형태는 원통형에서부터 편평형까지 매우 다양하며, 몸체를 구성하는 마디수도 11개에서 60개를 가진 경우가 관찰된다. 그리고 부속지도 13쌍에서 100쌍에 이르는 등, 발생단계 및 종에 따라 큰 변이가 관찰된다. 체절구조를 가진 몸통은 원래는 두 개의 체절이 하나로 유착된 것으로 일부를 제외하고는 딱딱한 석회질의외골격으로 싸여 있으며, 각 마디에 2쌍씩의 부속지가 부착 되어 있다(Hopkins & Read, 1992; James & Michael, 2003).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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