초파리과
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
초파리과는 파리목에 속하는 곤충 분류군으로, 머리, 가슴, 배로 구성된 몸과 6개의 다리, 한 쌍의 날개를 가지고 있다. 전 세계적으로 3,000종 이상이 보고되었으며, 썩은 과일이나 발효된 음식물을 먹고 산다. 초파리는 유전학 연구에 널리 사용되며, 짧은 세대, 쉬운 사육, 4개의 염색체를 가진다는 특징을 갖는다. 주요 종으로는 노랑초파리가 있으며, 일부 종은 농작물에 피해를 주거나 초산균을 전파하여 음식물을 부패시키기도 한다. 초파리과는 초파리아과와 카부토초파리아과로 나뉘며, 각 아과는 다시 여러 족으로 세분된다.
더 읽어볼만한 페이지
- 초파리과 - 노랑초파리
노랑초파리는 몸길이 3mm 정도의 노란색 작은 곤충으로, 과일, 수액, 효모를 먹고 붉은색 겹눈을 가지며, 유전학 및 발생 생물학 연구에 널리 사용되는 모델 생물이다.
| 초파리과 - [생물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 학명 | Drosophilidae |
| 명명자 | Rondani, 1856 |
| 과 | 파리목 |
| 아목 | 파리아목 |
| 하목 | 파리하목 |
| 상과 | 미기바에상과 |
| 하위 분류 | |
| 아과 | 쇼우조우바에아과 카부토쇼우조우바에아과 |
2. 형태
기본적으로 몸이 머리, 가슴, 배로 나뉘며 다리가 6개 있다. 날개는 앞날개 1쌍만 발달하고 뒷날개는 퇴화된 파리의 특징을 지닌다. 몸 크기는 작아서 대체로 2mm~5mm 정도이며, 대체로 암컷이 수컷에 비해 크다. 겹눈은 붉은 빛을 띠고 더듬이는 어두운 색을 띠는 경우가 많으며, 몸 색깔은 노란색, 갈색, 검은색 등으로 다양하다.[13]
대부분의 초파리과 종들은 썩어가는 물질에서 번식하며, 익은 과일이나 수액, 그리고 그곳에 서식하는 천연 효모를 먹고 산다. 효모가 과일이나 수액을 알코올 발효시키기 때문에, 초파리는 술이나 식초 냄새에 잘 유인된다.[9] 많은 종의 몸길이는 3mm 전후로 작다.
3. 생태
일반적으로 초파리는 분뇨나 부패한 동물 사체 같은 오물에는 잘 접근하지 않아 병원균의 매개체가 되는 경우는 드물며, 해충보다는 성가신 존재로 여겨진다. 하지만 일부 종은 농작물이나 식품에 피해를 주기도 한다.
또한, 초파리는 자연 상태에서 초산균을 옮기는 일반적인 매개체로 여겨진다.[9] 이 때문에 맥주나 와인 같은 발효 식품의 제조 과정에서 식초로 변질시키는 원인이 되기도 한다.
4. 유전학
초파리는 유전학 연구에서 매우 중요한 모델 생물로 오랫동안 활용되어 왔다. 비교적 단순한 유전체 구조를 가지고 있으며, 세대가 짧고 사육이 용이하여 유전 현상을 관찰하고 실험하기에 적합한 조건을 갖추고 있다. 이러한 장점 덕분에 초파리 연구는 유전자의 기능, 돌연변이, 발생 과정, 심지어 행동 유전학에 이르기까지 생명 현상의 근본 원리를 밝히는 데 크게 기여했다. 많은 선구적인 유전학자들이 초파리를 이용한 실험을 통해 중요한 발견을 이루었으며, 이는 현대 유전학 발전의 토대가 되었다.
4. 1. 유전학적 특징
초파리의 유전체는 4개의 염색체로 구성되어 있고, 침샘 거대 염색체를 통해 쉽게 관찰 및 분석이 가능하다는 장점이 있다.[14] 이러한 특징 때문에 많은 유전·생물학자들은 초파리를 사용하여 연구를 진행하였다.또한 초파리는 크기가 작고 실험실에서 키우기 쉬우며, 한 세대가 약 2주 정도로 매우 짧다. 한 세대에 많은 자손을 번식하며, 수컷에서는 감수분열 과정에서 재조합(meiotic recombination)이 일어나지 않아 유전학적으로 염색체를 추적하기 용이하다는 장점도 가지고 있다.
4. 2. 유전학 연구사
토머스 모건(Thomas Hunt Morganeng)은 초파리 유전학 연구의 중요한 인물로, 1933년 노벨생리학상을 수상했다. 그는 1910년부터 1915년까지 미국 컬럼비아 대학교에서 초파리를 연구하며 염색체의 유전적 특징을 규명했다.[15] 모건은 생물의 유전형질을 결정하는 유전자가 염색체에 쌍을 이루어 선형으로 배열되어 있다는 염색체 지도 개념을 초파리 실험을 통해 증명했다. 그의 연구는 이전까지 명확한 방향을 잡지 못했던 유전자 연구에 튼튼한 기반을 마련해주었다.모건 학파의 일원이었던 허먼 멀러(Hermann J. Mullereng) 역시 초파리 연구에 큰 기여를 했다. 그는 X선을 이용하여 인공적으로 돌연변이를 유발하는 방법을 연구했으며, 이 공로로 1946년 노벨생리·의학상을 받았다.
1970년대에는 케임브리지 대학교의 마이클 애쉬버너(Michael Ashburnereng) 교수가 초파리 연구를 통해 유전자 돌연변이가 인간에게 일으키는 질병들을 밝혀내는 데 기여했다. 그의 제자인 사이먼 콜리어(Simon Colliereng) 박사는 25년간의 초파리 연구를 통해 수컷과 암컷 사이의 구애 행동과 같은 새로운 사실들을 발견하기도 했다.[15]
초파리 애벌레의 침샘에 존재하는 다사염색체(polytene chromosomeeng)는 유전학 연구에 매우 유용하게 활용된다. 이 염색체는 핵분열 없이 반복적으로 복제되어 일반 염색체보다 훨씬 크기 때문에 유전자를 관찰하고 그 작용을 연구하기에 용이하다. 최근의 많은 유전학 연구가 이 다사염색체를 이용해 진행되고 있다.
5. 분류
초파리과는 75개 속에 4,000종 이상이 포함되는 큰 분류군이다.[11] 최근 분자 및 형태적 특징을 기반으로 한 계통 분류 연구가 이루어지고 있다.[11]
초파리과는 크게 2개의 아과로 나뉜다.
- 초파리아과 (Drosophilinae)
- 카부토초파리아과 (Steganinae)
이 중 초파리속(''Drosophila'')은 가장 잘 알려진 속으로, 총 17개의 아속으로 세분화된다. 한국에는 이 중 7개의 아속이 서식하는 것으로 알려져 있다.
- 콩초파리 아속 (''Scaptodrosophila'')
- 가짜오토히메초파리 아속 (''Psilodorha'')
- 술초파리 아속 (''Hirtodrosophila'')
- 가짜히메초파리 아속 (''Lordiphosa'')
- 얼룩초파리 아속 (''Sophophora'')
- 초파리 아속 (''Drosophila'')
- 표문초파리 아속 (''Dorsilopha'')
5. 1. 한국 서식 주요 종
한국에서 흔히 발견되는 초파리과의 주요 종은 다음과 같다.
- '''노랑초파리''' (''Drosophila melanogaster''): 얼룩초파리 아속(''Sophophora'')의 노랑초파리 종군(''D. melanogaster'' sp. group)에 속한다. 유전학 연구에 가장 널리 사용되는 종이다.
- '''동일초파리''' (''Drosophila simulans''): 노랑초파리와 같은 노랑초파리 종군에 속하며, 노랑초파리와 형태적으로 매우 유사하다.
- '''흑초파리''' (''Drosophila virilis''): 초파리 아속(''Drosophila'')의 흑초파리 종군(''D. virilis'' sp. group)에 속하는 대표적인 종이다.
6. 경제적 중요성
일반적으로 초파리과는 대부분의 종이 썩어가는 물질에서 번식하므로 해충보다는 성가신 존재로 여겨진다. 하지만 일부 종은 농업이나 위생에 직접적인 영향을 미치기도 한다.
- ''자프리오누스 인디아누스''(Zaprionus indianuslat)는 브라질에서 상업적으로 재배되는 무화과에 심각한 피해를 주는 주요 해충으로, 초파리과 중에서는 드문 사례에 해당한다.[6]
- ''Drosophila suzukii''(Drosophila suzukiilat)는 라즈베리나 체리처럼 껍질이 얇은 과일에 침입하여 큰 피해를 줄 수 있는 농업 해충이다.[7]
- ''스카프토미자 플라바''(Scaptomyza flavalat)는 계통 발생학적으로 초파리 속에 속하며, 모델 식물인 ''애기장대''(Arabidopsis thalianalat)를 포함한 겨자과 식물의 잎에 굴을 파는 잎굴 파리이다. 뉴질랜드에서는 샐러드 채소의 주요 해충이며, 영국에서는 카놀라의 새로운 해충으로 보고되었다.[5][8]
- ''드로소필라 레플레타''(Drosophila repletalat)의 유충은 배수구 등에 서식하며 박테리아를 퍼뜨릴 수 있다.
초파리는 자연 상태에서 초산균을 옮기는 일반적인 매개체로도 알려져 있다.[9] 이 때문에 맥주나 와인 양조 과정에서 알코올 발효를 방해하고 식초로 변질시켜 생산에 손실을 끼칠 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 시중에는 싱크 트랩 등이 판매되고 있으며, 휴식 중이거나 느리게 비행하는 파리를 진공청소기로 직접 제거하는 방법도 효과적이다.
7. 공생 관계
초파리과에 속하는 특정 파리 내에 서식하는 병원체가 숙주인 파리의 행동이나 생존에 유익한 경우가 있다. 이러한 예시 중 하나로 파리 ''Scaptomyza flava''를 들 수 있는데, 이 파리는 식물 병원균인 ''Pseudomonas syringae''를 운반한다. 이 병원균은 브라시카과 식물의 항초식 방어 기작을 손상시키며, 결과적으로 ''Scaptomyza flava''는 자신의 주요 먹이인 브라시카과 식물을 더 쉽게 이용할 수 있게 된다.[10]
8. 푸른빛과 초파리
2017년 8월, 한 일본인 고등학생이 초파리에 푸른빛을 쬐면 죽는 원인을 규명했다.[12] 푸른빛을 쬐면 초파리 체내의 활성산소가 세포를 손상시키는 산화 스트레스가 심해져, 세포가 스스로 죽는 세포자멸사를 유발하는 것이 원인으로 여겨진다.[12]
참조
[1]
서적
Drosophila : a guide to species identification and use
http://worldcat.org/[...]
Elsevier
2006
[2]
서적
First in fly: Drosophila research and biological discovery
http://worldcat.org/[...]
Harvard University Press
2018
[3]
간행물
"Inversion Polymorphism of Drosophila subobscura Evol.Biol.12,163-234"
1980
[4]
간행물
The genetics of adaptation in Drosophila sechellia
http://dx.doi.org/10[...]
Springer-Verlag
2021-12-18
[5]
학술
Mining the plant-herbivore interface with a leafmining Drosophila of Arabidopsis
http://dx.doi.org/10[...]
2010-11-13
[6]
웹사이트
Pest Alerts - Zaprionus indianus Gupta, DPI
http://www.freshfrom[...]
Florida Department of Agriculture and Consumer Services
2013-10-05
[7]
웹사이트
Drosophila suzukii
http://cisr.ucr.edu/[...]
Center of Invasive Species Research
[8]
학술
History of an invader,Scaptomyza flava(Fallen, 1823) (Diptera: Drosophilidae)
http://dx.doi.org/10[...]
2004-01
[9]
서적
Vinegars of the World.
https://archive.toda[...]
[10]
학술
Pseudomonas syringae enhances herbivory by suppressing the reactive oxygen burst in Arabidopsis
2016-01
[11]
학술
Phylogenetic classification of the Drosophilidae Rondani (Diptera): The role of morphology in the postgenomic era
[12]
뉴스
ハエ、青い光を当てるとなぜ死ぬ？ 山梨の高校生が解明
https://www.asahi.co[...]
朝日新聞社
2017-09-27
[13]
백과사전
초파리
두산백과
[14]
뉴스
분자세포생물학뉴스
2007-03
[15]
웹인용
초파리 실험으로 불치병 고친다 – Sciencetimes
https://www.sciencet[...]
2022-01-23
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com