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누에 이야기(102)
누에 생명 탄생의 과정
2017년 09월 18일 (월) 11:05:34 윤재수 교수 jsyun45@knu.ac.kr
경북대학교 윤재수 명예교수
누에의 생명은 어버이로부터 시작된다.

암 나방과 숫 나방의 유전인자가 서로 만나 생명의 시작이 이루어진다. 두 유전인자의 만남은 사랑이란 생명 요소로 암수가 짝 짓기로 이루어진다.

누에나방의 짝짓기는 실온 25℃ 내외, 상대습도 70~80% 의 자연 상태에서 2~3 시간이 소요 되지만 사정 시간은 30~60 분이 소요된다.

한 마리의 숫 나방은 약 100만 ~ 140 만 마리의 정자를 만들 수 있지만 실재로 사용량은 13~15%라고 한다.숫 나방은 정액 속에 정자를 간직한 채 암 나방에게 전달하여 준다.

암 나방은 숫 나방으로부터 정액속의 정자를 받아 저정낭(貯精囊)이란 주머니 속에 간직하게 된다. 암 나방은 한 마리 당 800~1,000 개의 알을 가지고 있다.

암 나방이 배란 할 때 수란관(輸卵管)과 난관의 아래 부분에 달려 있는 저정낭을 이어주는 수정소관을 통하여 저정낭 속의 정자가 배설되고, 알이 배란관(排卵菅)을 따라 배란되면서 알의 한 쪽에 열러 있는 난문을 통하여 정자가 알 속으로 들어가게 된다.

배란되는 알은 난문이 수정소관을 향하도록 배열되어 있어 정자가 쉽게 들어 갈 수 있도록 되어 있다. 만약 난문이 수정소관을 향하지 못하면 정자는 알 속으로 들어 갈 수 없어 불수정난(不授精卵)이 된다.

암 나방의 난관에서 배란된 알은 정자의 침입 여부에 관계없이 몸 밖으로 나오게 된다. 알이 암 나방의 몸 밖으로 나오는 현상을 산란(産卵)이라고 한다.

산란된 알의 내부에서는 계속하여 성숙분열(成熟分裂), 수정(受精), 핵분열(核分裂)이 진행된다. 정자가 알 속으로 들어가면 분열이 억제 되었던 난핵이 활성화 되어, 반수체의 난 원핵(卵原核)이 된다.

난 원핵은 정자의 원핵 쪽으로 이동하여, 두 개의 원핵 모두의 유사분열 과정으로 들어간다. 각 원핵의 유사분열로 생성되는 두 개 군의 염색체들은 각각 같은 곳으로 이동하여 결국 완전한 2배체를 가진 두 개의 핵이 된다.

누에의 유전자형은 수컷이 동형(zz)이고 암컷이 이형(zw)이다. 이때 세포질 분열은 없으며 분열되는 핵들은 주변에 소량의 세포질을 대동하는데 이 과정를 분열핵(分裂核)이라 한다.

이와 같은 원핵들의 첫 분열과 융합은 보통 산란 후에 일어난다. 정자가 침입한 잠란(蠶卵)은 26℃에 보호한 겨우 산란 후 5 분 내외에 제1 성숙분열을 완료하고, 제 2 성숙분열은 산란 후 60 분경부터 시작하여 80 분경에 끝나고, 암.수 양 전핵은 산란 후 2시간 경에 합체된다.

암.수의 핵이 합쳐지는 현상을 수정(受精)이라한다. 수정에 의하여 생긴 제 1 분열핵은 산란 후 3 시간 경에 분열을 시작한다. 제 1 분열핵에서 새로 만들어진 낭핵(娘核)은 분열을 반복하여 주변부로 향해 이동한다. 이 기간을 분열기라 한다.

산란 후 10시간이 경과하면 주변 세포질 속으로 들어가고,  산란 후 12시간이 지나면 한 층의 세포층을 만들어 배반(胚盤)을 형성한다. 일부의 분열핵은 난황세포(卵黃細胞)로 되어 난내(卵內)에 남는다.

산란 후 대략 15 시간이 지나면 배쪽(腹側)을 중심하여 배반(胚盤)의 넓은 범위가 두께를 증가하고, 이 부분이 배(胚)로 발육하기 때문에 후에 배로 되는 부분 즉 배역(胚域)과 장막(漿膜)이나 양막(羊膜)으로 발달하는 부분을 식별할 수 있게 된다.

식별할 수 있게 된 배역을 배대(胚帶)라 한다. 잠란은 편평한 타원체이지만 대칭형은 아니다. 알의 한 쪽 면이 뾰족하게 생겨 전극(前極)을 이루고, 그 반대쪽은 후극(後極)을 이루며, 약간 볼록한 배쪽(腹側)과 그 반대쪽인 등쪽(背側)으로 구분 된다.

배(胚)는 전극(前極)으로 두부(頭部)를 향하고, 알의 배쪽(腹側)으로 배면(腹面)을 돌려서 만들어 지며, 정상적인 발생이라면 이 방향이 바뀌어 지는 일은 없다.

배역(胚域)의 어느 부분이 장래 배(胚)의 어느 부속 기관으로 되는 것인가도 배역이 명확해지기 이전의 배반기(胚盤期), 또는 분열핵이 주변세포질에 도착하기 전부터 이미 상당한 정도로 결정되어 있다. 이와 같은 시기를 배분화기(胚分化期)라 한다.

※ 이 칼럼은 본지 편집방향과 다를 수 있습니다.

     
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