이집트숲모기
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1. 개요
이집트숲모기는 4~7mm 크기의 검은 모기로, 다리에 흰색 무늬와 가슴 부분의 리라 모양의 표시가 특징이다. 암컷은 알을 성숙시키기 위해 흡혈하며, 암모니아, 이산화 탄소, 젖산, 옥테놀과 같은 물질에 유인된다. 알은 건조한 상태에서도 생존 가능하며, 유충은 박테리아를 먹고 번데기를 거쳐 성충이 된다. 이집트숲모기는 아프리카가 원산지이며 전 세계 열대, 아열대, 온대 지역에 분포하며, 뎅기열, 황열병, 지카 바이러스 등 다양한 질병을 매개한다. 방제 방법으로는 살충제, 유전자 변형, 볼바키아 감염 등이 연구되고 있다.
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이집트숲모기 - [생물]에 관한 문서 | |
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기본 정보 | |
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학명 | Aedes aegypti |
명명자 | Linnaeus (in Hasselquist, 1762) |
속 | Aedes |
아속 | Aedes (Stegomyia) |
아종 | Aedes aegypti aegypti Aedes aegypti formosus |
이명 | Culex aegypti (Linnaeus in Hasselquist, 1762) Culex fasciatus (Fabricius, 1805) Culex bancrofti (Skuse, 1889) |
한국어 이름 | 네이타이시마카 (열대줄무늬모기) |
영어 이름 | yellow fever mosquito (황열모기) |
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2. 생물학적 특징
이집트숲모기는 검은색 몸에 흰색 무늬가 있는 소형 모기로, 다리의 흰색 무늬와 가슴 부분의 리라 모양 표시가 특징이다. 날개 길이는 약 3mm이다. 흑갈색이며, 중흉 배 중앙에 2개의 세로 줄무늬가 있고, 측면에는 앞에서 둥글게 굽어진 명료한 은백색 반점을 가지고 있다[69]。흰줄숲모기는 가슴 중앙 윗부분에 흰색 줄무늬가 있다는 점에서 이집트숲모기와 구별된다.[66]
성충의 비행 범위는 100미터 정도로 비교적 좁고[67], 활동 범위는 인가 주변으로 한정된다. 가옥을 따라 날아다니며, 옥내로 침입하여 주민을 흡혈한다. 낮부터 저녁까지 물어뜯는 경우가 많으며, 어두운 창고나 책상 밑 등에서는 24시간 활동할 수 있다[68]。
기온 27 - 30°C영어, 습도 70 - 90%가 이집트숲모기가 서식하기에 적합한 환경이며, 흡혈은 기온이 21°C영어 이상이 되는 낮에 이루어진다. 한 번에 50-120개의 알을 낳으며, 흡혈한 지 5 - 7일 후에 알을 낳고, 알은 3일 만에 부화한다. 알은 건조에 견디는 힘이 있어, 건조된 지 반년 후에도 다시 물에 닿으면 부화가 가능하다. 유충은 인가 주변의 물이 고인 통, 수조, 양동이, 빈 깡통, 대나무 그루터기, 낡은 타이어[67] 등 모든 작은 웅덩이에서 생육할 수 있기 때문에, 생활 환경에서 많이 발생한다. 유충 발육은 27°C영어에서 1주일, 22°C영어에서는 2개월 정도 걸린다. 번데기는 2 - 4일 만에 우화하여 성충이 된다[69]。
2. 1. 형태
이집트숲모기는 길이가 4mm~7mm인 검은 모기로, 다리에 흰색 무늬가 있고 가슴 부분에 리라 모양의 표시가 있어 쉽게 알아볼 수 있다. 암컷은 수컷보다 크기가 크다. 현미경으로 보면 암컷은 끝이 은색이나 흰색 비늘로 된 작은 발을 가지고 있으며 더듬이에는 짧은 털이 드문드문 나 있는 반면, 수컷은 깃털 모양의 더듬이를 가지고 있다.[76] 이집트숲모기는 확대경 없이 보면 흰줄숲모기와 혼동될 수 있는데, 흰줄숲모기는 가슴 상단에 흰색 줄무늬가 있다는 차이점이 있다.[76]2. 2. 생태
이집트숲모기의 수컷은 과즙을 섭취하고,[77] 암컷은 알을 성숙시키기 위해 흡혈을 한다. 암컷은 암모니아,[78] 이산화 탄소,[79] 젖산, 옥테놀 등 포유류가 방출하는 화학 물질에 유인된다.[80] 미국 농무부 농업 연구 서비스 과학자들은 옥테놀의 특정 화학 구조를 연구하여 모기가 '오른손 옥테놀 분자'를 선호한다는 사실을 밝혀냈다.[81] 사람을 무는 것에 대한 선호도는 후각 수용체인 ''AaegOr4''의 발현에 달려있다.[82]알은 대부분 다른 모기와 달리 물가에 따로 낳으며, 낳을 때 흰색 알은 이후에 검게 변한다. 유충은 박테리아를 먹고 번데기가 될 때까지 몇 주에 걸쳐 성장한다.[77] 성충의 수명은 조건에 따라 2주에서 4주이지만,[83] 알은 건조한 상태에서 1년 이상 생존할 수 있으므로 추운 겨울이나 건조한 계절 이후에 모기가 다시 나타날 수 있다.[84]
2. 3. 숙주
말, 야생말 등 말과 동물, 조류를 포함한 다양한 동물을 숙주로 삼는다.[85][86] 암컷은 알을 성숙시키기 위해 피를 빤다. 숙주를 찾기 위해 암모니아,[6] 이산화 탄소,[7] 젖산, 옥테놀을 포함한 포유류가 방출하는 화학 물질에 끌린다.[8]3. 분포
이집트숲모기는 아프리카가 원산지이며 노예 무역을 통해 전 세계로 퍼져나갔다.[87] 현재는 전 세계의 열대, 아열대 및 일부 온대 지역에서 발견된다.[16][17] 지난 20~30년 동안 이집트숲모기의 분포는 전 세계적으로 증가했으며, 가장 널리 퍼진 모기 종 중 하나로 여겨진다.[18]
3. 1. 한국 내 분포
과거 류큐 열도와 오가사와라 제도에서 이집트숲모기가 기록되었다.[69] 규슈 본토에 가까운 아마쿠사 제도에서는 1944년에 이집트숲모기가 이상 발생하여 1952년까지 구제 작업이 이루어졌다. 1970년 이후 아마쿠사 제도에서 채집된 사례는 없으며, 이후 일본 본토에서의 정착은 확인되지 않았다. 오키나와에서도 20세기 초에 확인되었지만, 어느새 자취를 감추고 흰줄숲모기에게 자리를 내주었다.2002년에는 일본 생태학회에 의해 일본의 침략적 외래종 100에 선정되었다. 국외로부터 침입하여 정착할 위험이 지적되고 있다.[70]
3. 2. 세계적 분포
이집트숲모기는 아프리카가 원산지이며 노예 무역을 통해 신대륙으로 전파되었으나,[87] 현재에는 전 세계의 열대, 아열대와 온대 지역[88][89]에서 발견된다. 이집트숲모기의 분포는 전 세계적으로 지난 20~30년 동안 증가했으며 가장 널리 퍼진 모기 종 중 하나로 여겨진다.[90]
2016년 지카바이러스에 감염될 수 있는 모기 개체군이 따뜻한 온대 기후에서 생존하도록 적응했음이 밝혀졌다. 이러한 개체군은 워싱턴 D.C.의 일부 지역에서 살아가는 것으로 확인되었으며, 유전적인 자료에 따르면 이 개체군은 워싱턴 D. C.에서 최소한 4년의 겨울을 버텨냈다. 이 연구를 한 연구원 중 한 명은 "...일부 모기 종은 지하 피난처를 이용하여 일반적으로 제한적인 환경에서 생존하는 방법을 찾아가고 있다"라고 말했다.[91] 세계의 기후가 따뜻해짐에 따라 이집트숲모기와 비교적 추운 기후로 더 분포를 확장할 수 있는 아시아에서 유래한 더 강한 종인 흰줄숲모기는 미국에서 남북으로 더 뻗어나갈 것이다. 플로리다 대학교의 새디 라이언은 현재 매개체가 없는 지리적 영역, 즉 구세계의 지카 바이러스의 면역이 없는 사람들의 취약성을 추정한 2019년 연구의 주요한 저자였다. 새디 라이언의 공동 저자인 조지타운 대학교의 콜린 칼슨은 "숨김없고 간단한 기후 변화는 많은 사람들을 죽일 것이다"라고 말했다.[92] 2020년부터 오스트레일리아 노던 준주 정부와 다윈 시의회는 열대 도시에서 모기 번식 가능성이 있는 빗물 웅덩이를 제거하기 위한 교정 프로그램을 시작할 것을 권고했다.[93] 2019년 연구에서는 도시화와 사람들이 다른 지역으로 이동하는 속도가 빠르게 변하는 것이 숲모기속에 속한 모기들의 확산에도 기여할 것이라고 밝혔다.[94]
유럽 대륙에서 이집트숲모기는 서식하지 않지만 튀르키예의 아시아 지역과 같이 유럽과 가까운 지역에서 발견되었다.[95] 그러나 2018년 남부 프랑스의 마르세유에서 한 마리의 암컷 성체의 표본이 발견되었다. 유전학적인 연구와 상선의 움직임 등을 분석하여 이 모기는 중앙 아프리카의 카메룬에서 온 것으로 추정되었다.[95]
4. 유전
2007년 이집트숲모기의 유전체는 J. 크레이그 벤터 연구소, 유럽 생물정보학 연구소, 노터데임 대학교 과학자들이 협력하여 시퀀싱 및 분석 후 공개했다. 이 모기 유전체 배열 분석은 살충제 연구와 바이러스 확산 방지를 위한 유전자 변형 연구에 새로운 길을 열어주었다.[96][97] 이는 전체 유전체 배열이 밝혀진 두 번째 모기 종으로, 첫 번째는 아노펠레스 감비아였다. 발표된 자료에 따르면 이집트숲모기 유전체는 약 15,419개의 단백질 암호화 유전자를 포함하는 13억 8천만 개의 염기쌍으로 구성되어 있다. 이 유전체 배열은 이집트숲모기가 약 2억 5천만 년 전 노랑초파리에서, 약 1억 5천만 년 전에는 아노펠레스 감비아에서 분기되었음을 보여준다.[96][97] 2018년 메튜스 등의 연구에서는 이집트숲모기가 크고 다양한 수의 트랜스포존을 가지고 있으며, 이는 모든 모기에게 공통적인 현상임을 발견했다.[98]
5. 질병 매개
이집트숲모기는 뎅기열, 황열병, 지카 바이러스, 치쿤구니야열 등 다양한 바이러스성 질병을 매개한다. 2022년 월터 리드 생물계통학과(Walter Reed Biosystematics Units)에 따르면, 54종의 바이러스와 2종의 말라리아원충이 이집트숲모기와 관련이 있다.[99] 이 모기는 또한 일부 동물 사이에서 점액종 바이러스(토끼)[100], 럼피스킨병(소)[100][101], 육종(시리아햄스터)[102]과 같은 질병을 기계적으로 전염시키기도 한다.
5. 1. 질병 목록
이집트숲모기는 여러 병원체를 옮기는 매개체이다. 2022년 월터 리드 생물계통학과(Walter Reed Biosystematics Units)에 따르면, 54종의 바이러스와 2종의 말라리아원충이 이집트숲모기와 관련이 있다고 알려져 있다.[99]이집트숲모기가 옮기는 바이러스와 원충은 다음과 같다:
종류 | 병원체 |
---|---|
바이러스 (54종) | 뎅기열 바이러스(DENV), 황열병 바이러스(YFV), 지카 바이러스, 치쿤구니야 바이러스(CHIKV), 웨스트 나일 바이러스(WNV), 일본뇌염 바이러스(JBEV), 베네수엘라 말 뇌염 바이러스(VEEV), 동부말 뇌염 바이러스(EEEV), 리프트 밸리 열 바이러스(RVFV), 마야로 바이러스(MAYV), 아이나 바이러스(AINOV), 아프리카말역병 바이러스(AHSV), 보조 바이러스(BOZOV), 부수콰라 바이러스(BSQV), 분야메라 바이러스(BUNV), 카투 바이러스(CATUV), 찬디푸라 수포 바이러스(CHPV), 사이포바이러스(이름 없음), 캐시 밸리 바이러스(CVV), 에피조오틱 출혈열 바이러스(EHDV), 과로아 바이러스(GROV), 하트 파크 바이러스(HPV), 일레우스 바이러스(ILHV), 이리투이아 바이러스(IRIV), 이스라엘 터키 뇌수막염 바이러스(ITV), 재퍼노트 바이러스(JAPV), 조인자카(JOIV), 케타팡 바이러스(KETV), 쿤진 바이러스(KUNV), 라크로스 바이러스(LACV), 마르부르크 바이러스(MBGV), 마르코 바이러스(MCOV), 멜라오 바이러스(MELV), 마리투바 바이러스(MTBV), 마운트 엘곤 박쥐 바이러스(MEBV), 무캄보 바이러스(MUCV), 머레이 밸리 뇌염 바이러스(MVEV), 나바로 바이러스(NAVV), 네푸요 바이러스(NEPV), 놀라 바이러스(NOLV), 나타야 바이러스(NTAV), 오리보카 바이러스(ORIV), 오룽고 바이러스(ORUV), 레스탄 바이러스(RESV), 셈리키 숲 바이러스(SFV), 신드비스 바이러스(SINV), 타히나 바이러스(TAHV), 츠루세 바이러스(TSUV), 튜레니 바이러스(TYUV), 수포성 구내염 바이러스(인디애나 혈청형), 워레고 바이러스(WARV), 웨셀스브론 바이러스(WSLV), 야운데 바이러스(YAOV), 제글라 바이러스(ZEGV) |
말라리아원충(2종) | 닭 열원충(Plasmodium gallinaceum), Plasmodium lophurae |
또한, 이집트숲모기는 일부 동물 사이에서 다음과 같은 질병을 기계적으로 전염시키기도 한다.
6. 방제
이집트숲모기의 방제를 위해 살충제, 유전자 변형, 불임화, 볼바키아 감염 등 다양한 방법이 시도되고 있다. 살충제가 사용되지만, 일본 국립감염증연구소 등에 따르면 베트남과 캄보디아에서 살충제에 내성을 가진 "슈퍼 내성 모기"가 확산되고 있어 문제가 되고 있다.[71]
유전자 변형 기술을 이용해 모기를 불임으로 만드는 방법, 세포 내 공생 세균인 볼바키아를 감염시켜 모기의 수명을 단축시키거나, 뎅기열, 지카 바이러스 감염증, 치쿤구니아열을 일으키는 바이러스의 작용을 억제하는 연구도 진행 중이다. 브라질에서는 2017년부터 볼바키아에 감염된 이집트숲모기를 대량으로 방사하고 있다.[72]
6. 1. 살충제
피레스로이드는 일반적으로 사용된다.[37] 이러한 피레스로이드와 DDT의 광범위한 사용은 노크다운 저항성(kdr) 돌연변이를 유발했다. 2019년 현재, 살충제 철수 시 선택적 압력에 대한 이해는 제한적이다.[37]일본 국립감염증연구소 등은 살충제가 유효하지만, 살충제에 죽지 않는 "슈퍼 내성 모기"가 베트남과 캄보디아에서 확산되고 있음을 확인했다.[71]
6. 2. 유전자 변형
이집트숲모기는 질병 위험을 줄이기 위해 불임 곤충 기술과 유사한 방식으로 자체 종을 억제하도록 유전자 변형되었다. 옥스퍼드 대학교(University of Oxford)에서 파생된 옥시텍(Oxitec)에서 개발한 OX513A 모기는 자손의 생존을 막는 자기 제한 유전자를 가지고 있다. 이 유전자 변형 모기는 브라질, 케이맨 제도, 파나마 등에서 시험 방사되었는데, 그 결과 표적 모기 개체수가 90% 이상 감소하였다.[38][39][40]이러한 억제 효과는 변형된 수컷 모기를 방생하여 암컷과 교미시키면, 그 자손이 성충이 되기 전에 죽는 방식으로 나타난다. OX513A 모기와 그 자손은 형광 마커를 가지고 있어 모니터링이 용이하다. 더 많은 OX513A 모기를 생산하기 위해, 모기 생산 시설에서는 테트라사이클린 항생제를 사용하여 자기 제한 유전자를 끄고 번식시킨다.(Tet-Off system|테트오프 시스템영어)[41]
OX513A 모기는 ''Ae. aegypti'' 종에만 작용하므로 무독성이며 종 특이적이다. 자기 제한 접근 방식은 방출된 곤충과 그 자손이 환경에 잔존하지 않는다는 결과를 가져온다.[42][43]
브라질에서는 변형된 모기가 전국 방출 승인을 받았다. 2012년에는 브라질, 말레이시아, 케이맨 제도에서 야생 방출이 이루어졌고,[44][45] 2015년에는 상파울루 피라시카바 시에서 방출이 시작되었다.[46][47] 2016년 미국 식품의약국(Food and Drug Administration)은 지카 바이러스 확산을 막기 위해 변형된 모기 사용에 대한 예비 승인을 부여했다.[49]
또 다른 방법으로는 방사선을 사용하여 수컷 유충을 불임 처리하는 것이 있다.[50]
CRISPR/Cas9 기반 유전자 편집 기술을 사용하여 병원체 전파를 불가능하게 하거나 개체수를 조절하는 연구도 진행 중이다.[51]
일본 국립감염증연구소 등은 베트남과 캄보디아에서 살충제에 내성을 가진 "슈퍼 내성 모기"가 확산되고 있음을 확인했다.[71]
유전자 변형 기술을 이용한 불임화도 시도되고 있다("불임 곤충 방사#이집트숲모기 대책" 참조).
세포 내 공생 세균의 일종인 볼바키아를 감염시켜 수명을 단축시키는 연구나, 뎅기열, 지카 바이러스 감염증, 치쿤구니아열을 일으키는 바이러스의 작용을 억제하는 연구도 진행되고 있다. 브라질에서는 2017년부터 볼바키아에 감염된 이집트숲모기를 대량으로 방사하는 시도가 이루어지고 있다.[72]
6. 3. 불임화
이집트숲모기 수컷 유충에 방사선을 쬐어 불임으로 만드는 방법이 연구되고 있다.[50] 수컷 모기는 사람을 물거나 질병을 옮기지 않으므로, 이 방법은 효과적인 모기 개체수 조절 수단이 될 수 있다.6. 4. 볼바키아(Wolbachia) 감염
볼바키아라는 박테리아를 이용한 생물학적 방제 방법이 2016년에 연구, 발표되었다. 이 연구에 따르면 이집트숲모기가 볼바키아에 감염되면 현재 유행하는 뎅기열 및 지카 바이러스 등 특정 아보바이러스에 대한 저항성을 갖게 된다.[52][53][54] 2017년, 알파벳 Inc.는 디버그 프로젝트(Debug Project)를 시작했는데, 이집트숲모기 수컷에 볼바키아 박테리아를 감염시켜 생식 주기를 방해하는 방식이다.[55]세포 내 공생 세균의 일종인 볼바키아를 감염시켜 이집트숲모기의 수명을 단축시키거나, 뎅기열, 지카 바이러스 감염증, 치쿤구니아열을 일으키는 바이러스 작용을 억제하는 연구도 진행 중이다. 브라질에서는 2017년부터 볼바키아에 감염된 이집트숲모기를 대량으로 방사하는 시도가 이루어지고 있다.[72]
6. 5. 기타
미국 질병통제예방센터는 뎅기열 예방을 위해 DEET(N, N-디에틸메타톨루아미드, 20%~30%)가 포함된 모기 기피제 사용을 권장한다. 또한 다음 사항들을 권장한다.[31][32]- ''이집트숲모기''는 주로 해 질 녘과 해 뜰 녘에 흡혈하지만, "일 년 내내, 하루 중 언제라도 물어 감염을 퍼뜨릴 수 있다."
- 일주일에 한 번씩 물이 담긴 용기를 씻거나 밀봉하거나 버려 모기가 번식하는 것을 막는다. 특히 젖은 샤워실 바닥과 변기 물통은 모기가 서식하기 좋은 환경이므로 주의해야 한다.
- 낮과 저녁에 야외 활동 시 긴 소매 옷과 긴 바지를 착용한다.
- 침실에 에어컨이나 방충망이 없다면 침대 위에 모기장을 사용하고, 모기장에 살충제 퍼메트린을 처리하면 더욱 효과적이다.
DEET 또는 레몬 유칼립투스에서 추출한 ''p''-멘탄-3,8-디올이 함유된 모기 기피제는 ''이집트숲모기''를 쫓는 데 효과적이다.[34] 미국 질병통제예방센터는 DEET 농도가 약 50% 이상이면 모기에 대한 보호 시간이 크게 증가하지 않으며, 효능은 약 50% 농도에서 정체되는 경향이 있다고 언급한다.[35] 이외에도 피카리딘(이카리딘), IR3535, 2-운데카논 등을 모기 기피제로 권장한다.[36]
진균의 일종인 ''에리니아 콘카''(Erynia conica)를 이용한 ''이집트숲모기'' 생물학적 방제 연구도 진행되고 있다.[56] 살충제가 유효하지만, 베트남과 캄보디아에서는 살충제에 내성을 가진 "슈퍼 내성 모기"가 확산되고 있다는 연구 결과도 있다.[71]
유전자 변형 기술을 이용한 불임화, 세포 내 공생 세균인 볼바키아를 감염시켜 수명을 단축시키거나 뎅기열, 지카 바이러스 감염증, 치쿤구니아열 바이러스의 작용을 억제하는 연구도 진행되고 있다. 브라질에서는 2017년부터 볼바키아에 감염된 이집트숲모기를 대량으로 방사하는 시도가 이루어지고 있다.[72]
7. 분류
''이집트숲모기''는 쌍시목 모기과의 Aedini 족, ''Aedes'' 속, ''Stegomyia'' 아속에 속한다. 최근 ''Aedes'' 속의 아속 ''Stegomyia''를 속 수준으로 올려야 한다는 제안이 있었으나,[61] 대부분의 과학자들은 이를 무시했다.[62] 최소한 한 과학 저널인 ''Journal of Medical Entomology''은 aedile 모기를 다루는 저자들에게 특별한 이유가 없는 한 전통적인 이름을 계속 사용할 것을 공식적으로 권장했다.[63] 속명은 고대 그리스어 ἀηδής|aēdēsgrc에서 유래되었으며, "불쾌한" 또는 "혐오스러운"을 의미한다.[64]
일반적으로 두 아종이 알려져 있다.
- ''Aedes aegypti'' subsp. ''aegypti''
- ''Aedes aegypti'' subsp. ''formosus''
2016년 Gloria-Soria 등의 연구 결과는 이 두 주요 아종의 존재를 확인하면서도, 이전에 알려진 것보다 더 광범위한 세계적 다양성과 다양한 지리적 요인에 의해 분리된 다수의 뚜렷한 개체군을 발견했다는 점에서 주목할 만하다. ''Aedes aegypti formosus''는 숲과 같은 자연 서식지에서 발견되는 반면, ''Aedes aegypti aegypti''는 도시의 가정 서식지에 적응했다.
참조
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Mosquito Transmission of a Reticulum Cell Sarcoma of Hamsters
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꽃 무늬 닮은 장 점액 세포…현미경으로 본 생명의 속살
'모기 매개 감염' 치쿤구니야열 14개국서 22만 명…국내 유입 1명
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