종벌레
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1. 개요
종벌레는 섬모의 박동으로 소용돌이를 만들어 이름 붙여진 원생생물로, 종 모양의 몸체 때문에 "벨 애니멀큘"이라고도 불린다. 종벌레는 1676년 안톤 판 레이우엔훅에 의해 처음 기술되었으며, 1758년 린네에 의해 '수생 히드라'로 명명되었다가 1767년에 현재 이름으로 변경되었다. 종벌레는 습한 토양, 진흙, 담수 환경 등 다양한 서식지에서 발견되며, 박테리아를 먹고 갑각류의 부착생물로서 공생 관계를 형성하기도 한다. 수축 시 둥근 타원형 몸체를 가지며, 자루를 통해 고착 생활을 한다. 종벌레는 구강 섬모를 사용하여 음식물을 섭취하며, 200종 이상의 종이 기재되어 있다. 화석 기록은 트라이아스기 시대의 거머리 고치에서 발견되었다.
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| 종벌레 - [생물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 학명 | Vorticella L. (1767) |
| 분류 | |
| 도메인 | 진핵생물 |
| 계 | 알베올라타 |
| 문 | 섬모충문 |
| 강 | 빈막구강 |
| 아강 | 주모아강 |
| 목 | 투리가네무시목 |
| 과 | 투리가네무시과 |
| 속 | 투리가네무시속 |
| 종 | 투리가네무시 |
| 학명 (종) | O.F.Müller, 1786 |
| 특징 | |
| 설명 | 단세포 생물 속 |
| 형태 | 종 모양 |
2. 어원 및 역사
Vorticellala는 섬모의 박동이 소용돌이를 만들기 때문에 붙여진 이름이며, 종 모양의 몸체 때문에 "벨 애니멀큘(Bell Animalcule)"이라고도 불린다.[3]
안톤 판 레이우엔훅은 1676년 10월 9일에 작성한 편지에서 종벌레를 처음으로 기술했다. 레이우엔훅은 종벌레의 구강 부위 근처에 말의 귀처럼 움직이는 두 개의 뿔이 있다고 생각했지만, 이는 물의 흐름을 만들기 위해 박동하는 구강 섬모였다.[4]
1755년, 독일의 세밀화가 아우구스트 요한 뢰젤이 종벌레를 묘사했으며, 1758년에 린네는 이를 ''수생 히드라''(Hydra convallaria)로 명명했다. 그러나 1767년에는 ''종벌레''(Vorticella convallariala)로 이름이 변경되었다.
1786년, 오토 프리드리히 뮐러는 127종의 종벌레를 목록화했지만, 이들 중 상당수는 실제로는 다른 원생동물이나 윤충으로 밝혀졌다. 1838년, 에렌베르크가 오늘날에도 사용되는 종벌레의 정의를 처음으로 제시하였다. 그 이후로 80종이 추가로 기술되었지만, 이들 중 상당수는 이전 종의 동의어일 가능성이 있다.[5]
2. 1. 어원
섬모의 박동이 소용돌이를 만들기 때문에 '보르티첼라'로 명명되었다. 또한 종 모양의 몸체 때문에 "벨 애니멀큘(Bell Animalcule)"이라고도 알려져 있다.[3]2. 2. 역사
안톤 판 레이우엔훅은 1676년 10월 9일에 작성한 편지에서 종벌레를 처음으로 기술하였다. 레이우엔훅은 종벌레의 구강 부위 근처에 말의 귀처럼 움직이는 두 개의 뿔이 있다고 생각했지만, 이는 물의 흐름을 만들기 위해 박동하는 구강 섬모로 밝혀졌다.[4]1755년, 독일의 세밀화가 아우구스트 요한 뢰젤이 종벌레를 묘사했으며, 1758년에 린네는 이를 ''수생 히드라''(Hydra convallaria)로 명명했다. 그러나 1767년에는 ''종벌레''(Vorticella convallaria)로 이름이 변경되었다.
1786년, 오토 프리드리히 뮐러는 127종의 종벌레를 목록화했지만, 이들 중 상당수는 실제로는 다른 원생동물이나 윤충으로 밝혀졌다. 1838년, 에렌베르크가 오늘날에도 사용되는 종벌레의 정의를 처음으로 제시하였다. 그 이후로 80종이 추가로 기술되었지만, 이들 중 상당수는 이전 종의 동의어일 가능성이 있다.[5]
3. 서식지 및 생태
종벌레는 습한 토양, 진흙 및 식물 뿌리 등에서 서식하는 섬모충류의 일종으로, 주로 담수 환경에서 발견된다.[6][7] 박테리아를 먹이로 하며, 모기, 선충, 새우, 올챙이 등과 세포 외 연관 관계를 맺기도 한다.[6] 갑각류에 부착생물(고착 단계에서 살아있는 기질 표면에 부착됨)로 발견되기도 하는데, 이를 부착 공생이라고 한다.[8] 윤충류가 종벌레를 포식하며, 박테리아가 종벌레 세포 표면에 부착하여 공생 관계를 맺기도 한다.[5][9]
3. 1. 생태학적 역할
종벌레는 습한 토양, 진흙 및 식물 뿌리가 있는 곳에서 서식한다.[6] 주로 담수 환경에서 발견되는 섬모충류이다.[7] 박테리아를 먹고 살며, 모기, 선충, 새우, 올챙이와 세포 외 연관 관계를 형성할 수 있다.[6] 갑각류의 부착생물(고착 단계에서 살아있는 기질 표면에 부착됨)로서 발견되기도 하는데, 이러한 관계를 부착 공생이라고 한다.[8] 윤충류가 종벌레를 먹는 것이 관찰되기도 한다. 박테리아 또한 부착생물로서 종벌레 세포 표면에 부착하여 살 수 있으며,[5] 경우에 따라 섬모충류와 박테리아 간의 공생 관계를 나타내기도 한다.[9]종벌레는 모기 유충의 성장, 발달을 억제하여 죽음에 이르게 한다. 표면에 부착하기 위해 사용되는 생체 고분자 접착제는 유충의 감각 시스템이나 기공 형성에 손상을 줄 수 있다. 또 다른 가능성은 유충이 물 표면에 머물 수 없어 익사하는 것이다. 이러한 이유로, 종벌레는 병원성 열대 질병의 매개체인 모기에 대한 생물학적 방제 방법으로 연구되어 왔다.[6]
4. 형태 및 특징
종벌레는 앞쪽에 짧고 좁은 구순 순막을 가지고 있으며, 바깥쪽으로 굽은 구순 원반이 구순과 연결되어 있다.[8] 구순 원반은 고리 모양으로 융기되거나 물결 모양을 띨 수 있고, 섬모 열을 둘러싸고 있다. 수축성 구순 경계는 종벌레가 수축할 때 원반과 섬모 위로 닫힌다.[5] 성체는 체성 섬모가 없으며,[8] 이분법을 통해 번식할 수 있다.[1] 이분열은 유기체가 두 부분으로 나뉘면서 발생하며, 분열은 유기체의 길이를 따라 진행된다.
4. 1. 형태
수축되었을 때 둥근 타원형 몸체를 가진 이 단독 생물들은[8] 불리한 조건에서 길고 가늘게 좁아지려는 경향을 보이다 짧고 넓게 변형된다.[5] 구강은 한쪽 끝에, 자루는 다른 쪽에 있다.[6] 몸체의 직경은 수축 시 30um-40um이고 자루의 직경은 3um-4um, 길이는 100um이다.[4]종벌레의 원형질은 일반적으로 반투명한 청백색을 띠지만, 노란색이나 녹색 색소를 포함할 수 있다. 음식 소포는 갈색 또는 회색으로 보일 수 있지만, 섭취한 음식에 따라 달라진다. 녹조류, 음식 저장 물질, 노폐 과립은 세포질에 풍부하여 종벌레가 불투명한 세포라는 인상을 줄 수 있다.[5]
종벌레는 세포 주위를 따라 평행하게 뻗어 있는 줄무늬가 있는 피막을 가지고 있다. 이 피막은 고름, 사마귀 모양의 돌기, 가시 또는 결절로 장식될 수 있다. 무해하거나 기생적인 세균은 몸체나 자루에서 자랄 수 있으며, 세포의 형태의 일부로 나타난다.[5] 내부에는 구부러진 가로 대핵과 그 근처의 둥근 소핵이 있다.
유사한 속인 거짓종벌레속(Pseudovorticella)은 대부분의 조건에서 종벌레와 거의 구별할 수 없다. 두 속은 은 염색으로 볼 수 있는 하부 섬모 구조에서 다르다. 거짓종벌레속은 세포 표면에 그물 모양의 패턴을 가지고 있다.[10]
4. 2. 세포 구조
수축되었을 때 둥근 타원형 몸체를 가진 이 단독 생물들은[8] 불리한 조건에서 길고 가늘게 좁아지려는 경향을 보이다 짧고 넓게 변형된다.[5] 구강은 한쪽 끝에, 자루는 다른 쪽에 있다.[6] 몸체의 직경은 수축 시 30um~40um이고 자루의 직경은 3um~4um, 길이는 100um이다.[4]종벌레의 원형질은 일반적으로 반투명한 청백색을 띠지만, 노란색이나 녹색 색소를 포함할 수 있다. 음식 소포는 갈색 또는 회색으로 보일 수 있지만, 섭취한 음식에 따라 달라진다. 녹조류, 음식 저장 물질, 노폐 과립은 세포질에 풍부하여 종벌레가 불투명한 세포라는 인상을 줄 수 있다.[5]
종벌레는 세포 주위를 따라 평행하게 뻗어 있는 줄무늬가 있는 피막을 가지고 있다. 이 피막은 고름, 사마귀 모양의 돌기, 가시 또는 결절로 장식될 수 있다. 무해하거나 기생적인 세균은 몸체나 자루에서 자랄 수 있으며, 세포의 형태의 일부로 나타난다.[5] 내부에는 구부러진 가로 대핵과 그 근처의 둥근 소핵이 있다.
유사한 속인 거짓종벌레속(Pseudovorticella)은 대부분의 조건에서 종벌레와 거의 구별할 수 없다. 두 속은 은 염색으로 볼 수 있는 하부 섬모 구조에서 다르다. 거짓종벌레는 세포 표면에 그물 모양의 패턴을 가지고 있다.[10]
4. 3. 자루(Stalk)
자유롭게 헤엄치는 텔로트로크는 길쭉한 원통 형태로 나타나며, 빠르고 불규칙하게 움직인다. 줄기 물질은 세포가 부착되도록 분비된다. 줄기 전구체는 텔로트로크의 아구(aboral) 또는 기저단에 있는 밀집된 과립에 보관되며, 세포외 배출에 의해 액체로 방출된다. 그 액체는 고체화되어 부착 패드, 줄기 매트릭스 및 줄기 외피를 형성한다. 줄기는 몇 시간 안에 성장을 완료한다.[2]줄기는 수축성 소기관인 스파스모넴으로 구성되어 있으며, 이를 둘러싸는 단단한 막대 필라멘트인 바토네가 있다. 코일형 스파스모넴과 바토네는 분자 스프링 역할을 하여 ''종벌레''가 수축할 수 있게 한다. 세포체는 수 밀리초 내에 수백 마이크로미터 이동할 수 있다. 스파스모넴은 평균적인 자동차 엔진보다 더 높은 비출력을 가진다고 한다.[7]
4. 4. 섭식
''종벌레''는 현탁액 섭식자이며, 섭취를 위한 비섬모성 관인 세포인두는 줄이거나 없을 수 있다. 물의 흐름을 만들도록 특화된 구강 섬모, 세포 표면의 움푹 들어간 곳에 있는 세포구, 음식물을 긁고 걸러내는 구조가 있다.[1] 구강 섬모는 초당 0.1mm–1mm의 속도로 음식물을 더 가까이 가져오기 위해 움직인다.[4]안쪽으로 흐르는 물은 안쪽과 바깥쪽 막 사이의 전정부를 통해 음식물을 가져온다. 전정부는 음식물의 출입구이자 폐기물 배출구이다. 전정 막은 음식물을 안쪽으로 밀어 넣고, 그곳에서 음식물은 인두의 방추형 식포에 모인다. 식포가 비섬모성 인두 튜브를 떠나면 둥글게 된다. 물이 바깥쪽으로 흐르면 수축포와 가득 찬 식포가 내용물을 비울 수 있다. 수축포는 대핵과 전정부 사이 또는 옆에 위치한다.[5]
구강 섬모는 복합 섬모 소기관인 구순 막대 구역(AZM)을 포함한다. 구강막은 한 쌍의 섬모 열로 구성된다. 세포구는 한쪽에 AZM이 있고 다른 쪽에 구강막이 있다.[1]
5. 분류
200종이 넘는 종벌레가 기재되어 있지만, 많은 수가 동종이명일 수 있다.[12] 분자 계통학 연구에 따르면, 이전에는 형태학적 특징 때문에 종벌레로 여겨졌던 일부 종들이 실제로는 다른 그룹에 속하며, 유영성 섬모충인 ''Astylozoon'' 및 ''Opisthonecta''와 함께 분지군을 형성하는 것으로 나타났다.[13]
5. 1. 주요 종
6. 화석 기록
화석 ''종벌레''가 약 2억 년 전 트라이아스기에 속하는 거머리 고치 안에서 발견되었다. 이 화석은 동남극 팀버 피크의 섹션 피크 층에서 회수되었으며, 현대의 ''종벌레'' 종과 마찬가지로 인식 가능한 입구, 나선형 수축 줄기 및 C자형 대핵을 가지고 있다.[11]
참조
[1]
서적
Invertebrates
Sinauer Associates, Inc.
[2]
논문
Inhibition of Vorticella microstoma Stalk Formation by Wheat Germ Agglutinin
2004
[3]
웹사이트
Vorticella {{!}} Protists
http://protozoa.com.[...]
2017-07-25
[4]
논문
Vorticella: A Protozoan for Bio-Inspired Engineering
http://digitalcommon[...]
2016-12-26
[5]
논문
Studies on the Taxonomy of the Genus Vorticella
1931-01-01
[6]
논문
Vorticella sp: Prospective Mosquito Biocontrol Agent
2016-12
[7]
논문
Direct measurement of Vorticella contraction force by micropipette deflection
2017-02
[8]
논문
Epibiont protozoan communities on Caridina lanceolata (Crustacea, Decapoda) from the Malili lakes of Sulawesi (Indonesia)
[9]
논문
Ciliate-generated advective seawater transport supplies chemoautotrophic ectosymbionts
http://www.int-res.c[...]
2001
[10]
웹사이트
Pseudovorticella
https://www.nies.go.[...]
National Institute for Environmental Studies
2023-05-17
[11]
논문
Triassic leech cocoon from Antarctica contains fossil bell animal
2012-12-18
[12]
논문
A revision of the genus ''Vorticella'' (Ciliophora: Peritrichida)
https://archive.org/[...]
1986
[13]
논문
Vorticella Linnaeus, 1767 (Ciliophora, Oligohymenophora, Peritrichia) is a Grade not a Clade: Redefinition of Vorticella and the Families Vorticellidae and Astylozoidae using Molecular Characters Derived from the Gene Coding for Small Subunit Ribosomal RNA
[14]
웹사이트
"''Vorticella''"
https://www.ncbi.nlm[...]
National Center for Biotechnology Information
2019-03-08
[15]
간행물
종벌레 - 원생동물
글로벌 세계 대백과
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