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곤충
곤충(昆蟲, insect)은 절지동물문 곤충강에 속하는 동물이다. 현재까지 기록된 곤충은 약 80만 종에 달해 전 동물 수의 약 4분의 3을 차지하며, 곤충의 전체 종수는 약 300만에 이를 것으로 추산된다.[1]
개요[편집]
곤충은 동물계 절지동물 육각아문 곤충강에 속하는 무척추동물들을 이른다. 《한서(漢書)》에서는 '초목곤충(草木昆蟲)'으로 나타났고, 《재물보(才物譜)》는 동물을 곤충도 포함하여 5가지로 나누었는데, 현대적 의미의 곤충 외에 거미, 진드기, 노래기, 지네, 쥐며느리, 거머리 등까지 포함한 넓은 뜻을 담고 있다. 곤충은 최초로 동력비행을 시작하고 하늘을 정복한 동물이다. 곤충이 지구에서 가장 번성한 동물군 중 하나가 될 수 있었던 데엔 비행능력도 한몫을 했을 것이다. 물론 이들이 고생대 데본기부터 출현해서 지금까지도 번성하고 있는 가장 큰 이유를 뽑는다면 다수의 알을 산란하고 성체가 되기까지의 시간이 짧음에 따라 환경 변화의 적응성이 매우 뛰어나다는 점을 들 수 있다. 곤충을 연구하는 학문을 곤충학이라고 한다.
곤충이 지구상에 나타난 것은 3억 5000만년 전인 고생대 데본기(紀)라고 추측되며, 그 무렵의 화석에서는 리니엘라 프라이쿠르사르(Rhyniella praecursar)라는 톡토기류(類) 비슷한 것이 발견되고 있다. 몸의 마디는 크게 머리, 가슴, 배로 나뉘며 다리는 보통 가슴 부위에 6개가 달려 있다. 간혹 퇴화하여 다리가 4개인 것도 있다. 이 때문에 최근에는 곤충을 육각아문(Phylum Hexapoda)으로 분류하기도 한다. 곤충은 날개가 있는 것과 없는 것으로 크게 나눌 수 있다. 날개가 없는 것은 좀과에 속하는 것이 대표적이며, 이들이 아마 곤충류의 공통조상과 가장 근접할 것이라고 추정된다. 가장 오래된 곤충 화석은 약 3억 8천만 년 된 톡토기류 화석이다. 날개가 없는 곤충류는 무시아강, 날개가 있는 곤충류는 유시아강으로 분류한다. 시(翅)는 곤충류의 날개를 뜻하는 한자이다.
곤충은 알에서 태어나 애벌레 시기를 보내며 껍질을 벗으며 자란다. 애벌레가 껍질을 벗고 몸을 키우는 것을 탈피(脫皮)라고 한다. 곤충은 단단한 키틴질로 외골격을 만들고 내부의 장기는 부드러운 상태이기 때문에, 애벌레가 어느 정도 자라면 겉껍질이 작아지게 된다. 몸을 더 키우려면 탈피를 하고 새 껍질을 마련해야 한다. 탈피를 하는 동안에는 숨조차 쉬지 않고 탈피를 마치면 한동안은 껍질이 약해서 상처가 나기 쉽다. 탈피는 쉬운 일이 아니어서 간혹 탈피를 하다가 죽기도 한다. 탈피를 하다 날개가 터지거나 다치고 아니면 다른 부위가 잘못되어 날지 못하거나 하면 다른 것을 하는데 능숙하게 할 수 없기도 하다. 어른벌레(성충, 成蟲)가 되는 시기는 곤충의 종류마다 다르다. 모기는 7일에서 14일 동안 애벌레 시기를 가지며, 매미는 종류에 따라 13년이나 17년까지도 애벌레로 사는 경우가 있다.
곤충이 성충이 되는 것을 변태(變態, 탈바꿈)라고 한다. 변태는 애벌레 때의 모습이 어느 정도 남아 있으면서 탈피를 통해 성충이 되는 불완전변태와 번데기라는 특별한 과정을 통해 전혀 다른 모양이 되는 완전변태가 있다. 잠자리는 불완전변태를 하고, 나방은 완전변태를 한다. 한국에서 음식으로 파는 번데기는 누에나방의 번데기이다. 누에나방은 번데기 단계에서 자신의 몸 주위에 가는 실로 된 고치를 만드는데, 사람들은 오래 전부터 이 고치를 삶아 명주를 만들었다. 명주로는 비단을 만든다. 한국 등에서는 누에고치로 명주를 만들고, 고치 속에서 번데기 상태로 꿈틀거리는 누에 애벌레를 삶아 번데기를 만들어 먹기도 한다.[2]
분류[편집]
곤충은 절지동물문에 속하는 여러 벌레들 가운데 하나다. 곤충이 아닌 절지동물 가운데에는 거미, 지네와 같은 것들이 있다. 곤충을 분류하는 가장 일반적인 방법은 날개가 있는지 없는지, 그리고 날개의 구조는 어떠한 지를 구분하는 것이다. 먼저 날개가 없는 것은 무시아강으로 날개가 있는 것은 유시아강으로 구분한다. 유시아강은 다시 날개가 접히지 않는 고시류(古翅類, 보다 오래된 방식의 날개를 가진 곤충)와 날개가 접히는 신시하강(新翅下岡, 새로운 방식의 날개를 가진 곤충)으로 나눈다. 잠자리는 날개가 접히지 않으니 고시류이고 나비와 같이 날개를 접는 것은 신시류이다. 고시류는 모두 불완전변태를 한다. 신시류는 또 나뉘어져 메뚜기와 바퀴벌레를 포함하는 메뚜기 계열(Polyneoptera)과, 내시류와 노린재류를 포함하는 Eumetabola가 있다. Eumetabola는 다른 분류군들에게서 볼 수 있는 원시적인 부위나 기관들(꼬리털, 중앙미사 등)이 퇴화되거나 사라졌고, 날개에 있던 수많은 시맥들이 단순화된 양상을 보인다. 한편, 메뚜기 계열은 많은 종들이 가죽질의 앞날개를 가지고 있고, 뒷날개의 끝이 방사 형태로 넓다는 특징이 있다. Eumetabola는 번데기의 생성과 날개 생장을 기준으로 한 번 더 쪼개져서 노린재와 그 자매 분류군을 포함하는 노린재 계열(Paraneopteta)과 나비와 무당벌레를 포함하는 내시류(Holometabola)로 나누어진다. 노린재 계열은 발목마디의 갯수가 3개를 넘지 않고 말피기관이 네 개만 있으며, 복부 신경절이(abdomal ganglion) 하나의 복합체로 이루어져 있다. 대부분의 종이 바늘 형태의 입을 가져 식물이나 동물의 즙을 빨아먹는다는 점이 있다. 그리고 일부만이 번데기와 유사한 시기를 보낸다. 내시류는 메뚜기계열 및 노린재계열을 지칭하는 외시류와의 구분점을 번데기 발생의 유무로 두기도 하나, 분류군의 이름 뜻에서처럼 날개의 발생 위치를 기준점으로 둔다.
곤충의 다양성[편집]
현재까지 기록된 곤충은 약 80만 종에 달해 모든 동물 종의 약 4분의 3을 차지하며, 곤충의 전체 종 수는 많게는 약 300만종까지 이를 것으로 추산된다. 그중에서 곤충계의 BIG4라고 불리는 나비목, 벌목, 파리목, 딱정벌레목이 다양한 종류를 자랑하며, 그 중에서도 딱정벌레목이 가장 종류가 다양하고 많다.
곤충의 가짓수가 현대 분류학에서 동물군의 대부분을 차지하고 있다는 점은 사실이다. 현대 분류학에서 가장 많이 종분화가 일어난 강이기 때문에, 지구를 일컬어 "곤충의 행성"이라 하기도 하고 같은 제목의 책도 있다. 하지만 전근대의 인간이 곤충에 대해 무지했던 것처럼 현대인이 미세생물군과 해양생물에 대해 무지한 것 또한 사실이므로 이는 언제든지 뒤집어질 가능성이 있다.
이 다양성에 걸맞게 서식지도 지구의 전 지역에 걸쳐 있다. 습지, 사막, 숲, 초원, 고산지대 등 지구의 거의 모든 기후와 지형에 적응해서 서식하고 있다. 북극과 남극의 극지방에도 소수이긴 하나 곤충류가 자생하고 있다. 강과 호수 등 민물의 수면에서 서식하는 곤충도 있다. 심지어는 바다 한가운데서도 바다소금쟁이류가 자생하고 있다.
역사[편집]
곤충을 포함한 육각류가 지구 상에 나타난 것은 약 3억 5000만 년 전인 고생대 데본기로 추측되며, 그 무렵의 화석에서는 리니엘라 프라이쿠르사르(Rhyniella praecursar)라는 톡토기류(類) 비슷한 것이 발견되고 있다.
석탄기에 날개가 있는 곤충이 나타났는데 특히 앞가슴에 막상(膜狀)의 엽편(葉片)을 지닌 원망시류(原網翅類)와 날개를 펴면 75cm나 되는 원잠자리류가 주목되며, 바퀴류도 이 시대에 모습을 드러냈다. 페름기 후기에는 석탄기에 번성했던 몇 가지 종은 소멸하였고 현생하는 주요 종이 나타났는데, 이들은 그 후 현재까지 2억년 간 지구상에서 번영해 왔다.
제3기에는 현생 곤충에 가까운 종류가 많아졌고, 제4기 이후에는 현생하는 종과 근연종이 나타났다. 절지동물의 몸은 고리마디로 되어 있는데, 이것은 같은 구조의 고리마디가 연결된 몸을 가진 동물에서 진화하여 각 마디에 먼저 1쌍의 부속지(附屬肢)가 생기고, 섭식과 운동의 주요 부분인 앞끝의 부속지는 더듬이와 입틀로 변하였으며, 여러 고리마디가 합착하여 머리가 되었다. 뒤끝의 부속지는 미각(尾角)과 산란관으로 변화하였으며, 가슴이 발달하여 운동의 중심이 되고, 복부의 부속지가 퇴화한 결과 곤충의 원형이 생겼을 것이다. 가슴 양쪽에 엽편상(葉片狀)으로 내민 막질(膜質)이 근육의 발달에 따라 날개로 완성되었다.[3]
크기[편집]
곤충하면 일단 벌레의 일종인 만큼 '작다'는 느낌이 강하다. 하지만 생물군 전체로 눈을 돌리면 곤충보다 훨씬 작은 존재들도 무수히 많다. 곤충의 작은 크기는 인간이 인지할 수 있는 생물군 안, 즉 인간의 기준에서 해당되는 이야기다. 인간보다 크거나 그에 준하는 곤충은 없다. 어쨌든 이들의 작은 크기는 강점이자 약점. 곤충이 가진 능력의 원천은 그 크기에 기반을 두는 경우가 많다. 어쨌건 곤충이 작은 이유로는 몇 가지가 있다.
곤충은 신체 구조상 내골격이 없고, 골격이 외부의 단단한 껍데기로 이루어져 있는 구조이다. 때문에 몸집이 커지면 무거운 자신의 몸을 지탱하기 위하여 더 두껍고 단단한 껍데기가 필요하고, 그 결과로 몸은 더 무거워져서 외골격의 강도로는 버티질 못하기 때문에 곤충의 몸집이 커지는 데에는 한계가 있다. 참고. 부피는 세제곱으로 커지지만 외골격(또는 뼈)의 표면적은 제곱으로 커지므로, 만약 사람보다 키가 10배 큰 거인이 있다면 거인의 뼈가 표면적당 버텨야 하는 압력은 사람의 10배이다. 같은 이유로 토끼를 코끼리만큼 키울 수 없고, 개미를 사람만큼 키울 수 없다. 종종 곤충에 관련된 책에서 곤충이 가진 능력(점프 및 들어올리기)을 사람의 능력과 비교 하곤 하는데 비교하는 것 자체에 오류가 있다.
또 한가지의 요인은 곤충의 호흡과 순환계에 관련된 것이다. 대부분의 육상 절지동물들의 신체 구조는 해부학적 특성상 많은 공기를 체내에 받아들일 수 있는 구조가 아니다. 게다가 곤충은 폐가 없고 모세혈관도 없어서 신체조직 곳곳에 산소를 공급하고 이산화탄소를 바깥으로 배출하는 구조가 척추동물들에 비하면 비효율적이다. 숨을 들이쉴 때 공기가 조직세포로 직접 유입되는 방식이라 몸집이 커지면 받아들일 수 있는 숨구멍(기문)의 면적이 상대적으로 좁아지기 때문에 덩치에 비해 받아들이는 산소량은 줄어든다. 고생대에서 중생대의 지층에서는 공포 영화에나 나올 만한 크기의 화석들이 발굴되고 있지만 이건 고생대, 중생대의 산소 농도가 두 배 정도로 높아서 몸이 커도 산소가 전달될 수 있었기 때문이다. 이 농도가 옅어지면서 거대한 체구를 가진 종은 원활하게 몸 구석구석까지 산소를 보내기 어려웠기 때문에 도태되었다. 실제로 곤충을 고농도의 산소에서 사육할 경우 몸이 크게 자란다. 다만 화석으로 발견되는 거대종 역시 현대의 척추동물에 비하면 현저하게 작다.
몸의 크기가 작아질수록 천적에게 붙잡힐 확률이 줄어들고 몸에 요구되는 먹이량도 줄기 때문에 몸의 크기가 줄어들었을 것이라는 설도 존재한다. 종의 입장에서는 소형화가 생존에 유리한 경우가 많기 때문에 꽤나 설득력이 있는 가설이었고 실제로 천적에게 노출된 환경에서의 성장이 그렇지 않은 환경에서보다 훨씬 작고, 더디게 성장함이 밝혀져 있다.
곤충[편집]
곤충은 크게 나누어 머리, 가슴, 배로 구분되는 마디 구조를 지니고 있다. 머리에는 더듬이와 큰턱, 작은턱, 아랫입술 등이 한쌍식 있으며 겹눈과 홑눈이 있다. 가슴은 다시 앞가슴, 가운데 가슴, 뒷가슴으로 나뉘며 각 마디마다 한쌍의 다리가 있다. 다리는 보통 6개의 마디로 이루어진다. 배는 보통 11마디로 되어 있는데 제일 앞 마디는 매우 작거나 없어진 경우도 있다.
동영상[편집]
각주[편집]
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
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