동물의 생식과 발생

본문내용

이 난자들은 발생을 시작한다. 성게는 유생까지, 그리고 개구리는 성체까지 발생시킬 수 있다.
포유류의 난자도 온도처리 또는 화학물질의 처리로 난할을 유도할 수 있으나 아직까지 개체로 발생시킬 단계까지 이르지 못하고 있다.
1896년 독일의 헤르트비히(Hertwig, R.von)가 성게난을 약한 클로로포름으로 처리하여 분열시킨 것이 그 시초이며, 그 후 많은 학자들이 여러 방법을 사용하여 분열시키는 데 성공하였다. 심지어 러브(Loeb, J.)는 해수에 든 난을 크게 흔들었을 경우에도 분열함을 관찰하였다. 양서류의 난도 위와 같은 방법이나 가는 유리침으로 찔렀을 경우 성공한 예가 많이 보고되었다.
위에 열거한 모든 방법에서 뚜렷한 공통점은 찾기 힘들고, 단지 난자의 표면에 상처를 가했다는 사실뿐으로 이로 인하여 난자가 자극을 받아 발생한 것으로 보인다. 그러나 인공적인 방법으로는 대부분의 경우 자연 단위생식에서와 같은 완전한 발생은 얻기 힘들다
이러한 연구는 수정 후 일어나는 세포분열이 화학적으로 조절되는 것이고 유전형질의 전달과는 아무 관련이 없다는 것을 보여주었다는 점에서 매우 중요한 것으로 평가된다고 한다.
3. 접합 ( 接合, Conjugation )
난자와 정자로 분화되지 않은 동형 배우자가 융합하는 현상을 접합(conjugation)이라 하며 짚신벌레에서 볼 수 있다. 짚신벌레는 보통 이분법으로 횡분열을 하지만 영양상태가 악화되거나 노쇠하게 되면 두 개체가 접합과정을 통하여 소핵내의 유전물질을 교환함으로써 분열 능력을 회복한다.
동물에서는 원생동물의 섬모충류와 흡관충류(吸管蟲類)에 한해서 볼 수 있는 유성생식 방법이다. 핵의 일부의 합체나 세포 융합이 일어나는 현상이다.
원생동물인 섬모충류에서는 2개체가 일시적으로 접착, 핵질을 교환한 뒤 다시 갈라진다. 접합하는 두 세포 곧 배우자의 모양·크기가 같을 때는 동형접합(짚신벌레 등), 다를 때는 이형접합(좀벌레 등)이라 한다. 그 밖에 2개체가 융합하여 한 개체가 되는 접합도 있다. 해캄과 짚신벌레가 대표적인 예인데 이들은 모두 보통 때는 이분법으로 증식을 하다가, 생활조건이 나빠지거나 늙어서 기능이 쇠퇴되면 분열 능력이 감퇴한 두 마리의 짚신벌레가 접합하며 핵물질 교환을 한다. 그 이후에는 다시 떨어져 분열능력을 되찾고 이분법으로 증식한다. 짚신벌레의 한 종을 예로 들면, 우선 위구부(圍口部)에서 2개체가 접착한 뒤 2개체 안에서 대핵(영양핵)은 붕괴·소실되고 소핵(생식핵)은 감수분열로 4개(핵)가 된다. 이 가운데 3개는 퇴화하고, 1개는 다시 분열하여 2개가 되어 1개는 자기 체내에 남고(정지핵), 다른 1개는 서로 상대방의 개체 안으로 이동한다(이동핵). 이어 정지핵과 이동핵이 하나가 되어 수정핵(2)을 형성하고 2개체는 떨어진다. 이처럼 짚신벌레의 접합에는 감수분열, 수정핵의 형성, 생식
핵과 영양핵의 분화 등 고등생물의 유성생식에서 볼 수 있는 여러가지 현상이 일어난다. 짚신벌레가 접합하기 위해서는 양 계통이 서로 상보적인 교배형(性이 다른것)이고 이것들이 성숙되어 있어야 하며 2분열증식기를 거쳐 정상기에 있어야 한다. 또한 2분열증식만을 행한 개체는 증식을 멈춘 뒤 노쇠하여 죽고, 접합이 끝나면 새로운 개체가 생겨난다.
해캄은 연못물에서 흔히 볼 수 있는 머리카락처럼 생긴 녹조류인데 가을이 되면 2개가 서로 나란히 붙어 이웃해 있는 세포들끼리 접합관을 내고 서로 연락하여 한쪽 세포의 원형질이 다른 쪽 세포로 흘러 들어가서 합쳐져 접합자를 만든다. 이 접합자는 봄이 되면 감수분열 하여 새로운 해캄으로 자라는데, 양성생식의 원시적인 형태이다.
C. 유생생식 ( 幼生生殖, Paedogenesis (Paedomorphogenesis) )
성적으로 성숙하지 않은 유생의 체내에 있는 생식세포가 단독으로 발생하여 새로운 개체가 형성되는 특수한 단위생식을 유생생식(paedogenesis)이라 하며, 디스토마의 스포로시스트(sporocyst)는 레디아(redia)라는 유생을 만들고 레디아는 세르카리아(cercaria)라는 유생을 만드는 생식방법이다.
그 예로 검정파리류에서는 유생(유충)이 번데기가 되지 않고 이 시기의 몸속의 난세포가 발생을 시작하여 7-30마리의 유충이 된다. 이 유충은 모체를 먹고 성장한 후 모체의 키틴질의 껍질을 뚫고 밖으로 나온다. 이와 같은 과정을 몇 대에 걸쳐 되풀이한 후 변태하여 성충이 된다.
<그림 10> 간디스토마의 생활사
1. 불수의유생생식 ( 不隨意幼生生殖, Obligatory Paedogenesis )
유전적으로 계속해서 유생생식을 하는 것을 말한다.
2. 수의유생생식 ( 隨意幼生生殖, Facultative Paedogenesis )
환경에 따라서 유생생식을 하거나, 성체가 된 후 생식 하는 것을 말한다.
D. 그 밖의 유성생식
▶ 다배생식
한 개의 수정란에서 두 개체 이상의 새로운 개체가 생기는 현상이 다배생식(polyembryony)이다. 포유류의 일종인 아르마딜로(Armadillo) 중에는 한 개의 수정란에서 4 개체가, 다른 종의 아르마딜로는 8개체가 생기는 종류가 잇다. 어떤 종의 기생벌 (Encyrtus fuscicolis)은 나비류의 유충 속에 산란하는데, 산란된 알은 발생 중에 무성적으로 10여 개로 분열되어 나비의 유충을 먹고 성장한 후 밖으로 나와 번데기로 된다. 사람의 일란성 쌍생아(identical twins)도 이와 유사한 현상이며, 다배생식으로 생긴 자손은 모두 같은 성(sex)이다.
▶ 유형성숙
개체의 발생이 어느 단계에서 멈추어 버리고, 유생형태가 성적으로 성숙하여 알을 낳아 생식하는 현상이 유형성숙(neoteny)이며, 도롱뇽의 일종인 Ambystoma와 Necrurus는 갑상선호르몬이나 조직의 이상 때문에 유형성숙을 한다.
< Reference>
Invertebrate Zoology, 정계헌, 2003
동물분류학, 한국동물분류학회 편저, 집현사, 2003. 2
생물학사전, 한국생물과학협회 편저, 아카데미서적, 1998. 3
최신 생명과학, 김완종 외 5명, 정문각, 2000. 8
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무성생식,   유성생식,   생식과 발생,   동물의 생식과 발생