[Life Science] 번데기 내부에선 무슨 일이 일어날까?!?

 

 

 

이것은 배추흰나비의 번데기입니다.

번데기 단계를 지나면

애벌레는 엄청난 변화가 생깁니다.

번데기 내부에서는 무슨 일이 일어나는 걸까요?

 

 

 

오늘은 번데기가 나비로 변하는 과정을 보여드리기 위해

배추흰나비의 알을 구해왔습니다.

이것이 바로 배추흰나비의 알이죠.

 

배추희나비의 알은

배추속 식물의 잎을 살펴보면 쉽게 발견할 수 있습니다.

구해온 배추흰나비의 알은 습기만 잘 유지해주며 관찰해보면

3~4일 안에 알에서 유충이 나오는 것을 관찰할 수 있습니다.

귀엽죠?

이름은 번데리우스로 정했습니다.

 

갓 태어난 유충이 가장 먼저 하는 일은

알껍데기를 섭취하는 거죠.

 

다음으로 유충은 이렇게 잎을 갉아 먹으면서 자라는데

이때 잎을 먹는 양이 꽤 많아서

배추흰나비 유충은 농작물에 피해를 주는 해충으로 분류되기도 합니다.

 

잎을 먹은 후에는

이렇게 똥을 누는 장면도 볼 수 있죠.

또 누는 양이 꽤 대단합니다.

이렇게 끊임없이 먹고 싸며 유충은 빠르게 성장합니다.

 

2mm도 안 되던 유충이(1령) 3주 정도가 지나면 이렇게 커지죠.

유충의 형태를 관찰해보면

애벌레(유충)는 다리가 없는 것 같지만

오히려 성체인 나비보다 많은 다리를 가지고 있습니다.

가슴과 배 부분에 총 8쌍의 다리를 가지고 있죠.

 

애벌레들을 보면 대부분 이런 형태로 기어다니는데

그 이유는 가슴 부분 3쌍의 다리는 걷거나 무언가를 잡는 역할을 하고

배 쪽 다리는 몸을 접은 후, 땅을 밀어내는 방식으로 이동하기 때문입니다.

신기하죠?

 

그런데 더 신기한 점은

지금 이 유충에서

성체인 나비의 모습이 하나도 보이지 않는다는 것입니다.

 

이렇게 유충과 성체의 모습이 크게 다른 것은

번데기 단계를 가지는 완전변태를 하는 곤충들의 특징입니다.

번데기 단계에서 신체에 엄청난 변화가 일어난다는 거죠.

그 과정을 보기 위해 번데기를 관찰해보겠습니다.

 

크게 자란 유충(5령)을 화분으로 옮겨주면

유충은 잎의 뒷면이나 높은 곳으로 이동하여 번데기로 변합니다.

 

번데기가 되는 과정은 외부에서 번데기로 형태가 변하는 것이 아니라

유충 내부에서 번데기의 형태가 형성되고

탈피처럼 겉껍질이 벗겨지는 구조입니다.

 

번데기가 달려있는 잎을 잘라와서

관찰해보면

꽤 귀엽습니다.

 

예전에 모기의 번데기도 보여드렸었는데

모기 번데기는 이렇게 꽤 활발히 움직였지만

대부분의 번데기는 움직임이 거의 없습니다.

 

번데기 상태에서는 아무것도 먹지 않고

변태(탈바꿈)에만 힘을 쓷는 거죠.

 

그런데 충격적이게도 초기 단계의 번데기 내부는

대부분의 내부 기관들이 녹아 액체 형태로 이루어져 있습니다.

이때의 번데기 내부는 단백질 수프로 변한다고 표현되죠.

 

이것은 번데기 내부에서 유충의 신체 대부분이 녹아버린 후

성체의 신체가 완전히 재구성되는

놀라운 현상이 일어나기 때문입니다.

 

태어날 때부터 유충의 몸에는

유충의 세포뿐만 아니라

성체가 될 예정인 성충 세포라는 미분화 된 세포 집단이 존재하는데

번데기가 된 후

대부분의 유충 세포들은 파괴되어 녹아버리고

성충 세포가 빠르게 분화되고 증식하여

번데기 내부에서 성체의 몸이 새롭게 만들어지는 것입니다.

 

그래서 시간이 지날수록 투명해 보였던 번데기 내부에서

이렇게 눈이 생기고

날개 부분이 형성되며

서서히 성체의 몸이 형성되는 과정을 볼 수 있죠.

 

번데기의 껍질이 투명해지기 시작하면

성체로 우화할 때가 다가오고 있다는 신호입니다.

이렇게 모든 부분이 투명해지면

이제 번데기 앞부분이 열리며 성체가 나오게 되죠.

 

이렇게 껍질이 벌어지고

성체의 머리가 서서히 나옵니다.

잠시 후면 이렇게 완전히 나오게 되죠.

 

이것이 바로 성체가 된 번데리우스입니다.

번데기에서 나온 성체는

날개를 말리는 시간을 가지는데

이때는 날개로 혈액을 공급하여 접혀 있던 날개를 확장하는 것입니다.

 

이렇게 번데기에서 나온 성체는

이제 유충과 거의 모든 것이 다릅니다.

3쌍의 다리와 2쌍의 날개가 생겼으며

커다란 겹눈과 곤봉 모양 더듬이도 새롭게 형성되었습니다.

 

그리고 그중에서도 가장 중요한 차이는 바로 입의 형태죠.

씹는 입을 가지는 유충과 달리

성체는 긴 관 모양의 입을 가집니다.

말려있는 관이 이렇게 펴져서 꽃의 꿀을 빨아 먹으며 살아가는 거죠.

 

이 과정에서 성체는 식물의 수분을 돕기 때문에

해충이었던 유충 때와 달리

익충으로 분류되는 차이도 생깁니다.

 

이러한 유충과 성체의 큰 차이는(생태적 지위의 차이)

생태계에서 아주 큰 이점이 있습니다.

유충과 성체의 먹이와 서식지가 달라지기 때문에

서로 생존경쟁을 피할 수 있고

이 덕분에 생태계에서 살아남을 확률이 더 높아지게 되는 거죠.

아주 똑똑한 생존전략이죠?

 

 

마지막으로 배추흰나비의 생식소는 배 쪽에 위치하고

생식기는 꼬리 끝부분에 위치하기 때문에

암컷과 수컷은 이렇게 꼬리 부분을 맞대고 짝짓기를 합니다.

 

수컷이 암컷의 몸 내부로 정자를 넣으면 체내수정이 일어나고

암컷은 잎에다 알을 낳아서 다시 유충이 태어나며

새로운 세대가 이어지는 거죠.

이것이 바로 배추흰나비의 한살이입니다.

 

생명은 참 신비하죠?

배추흰나비 영상은 여기까지입니다.