페로몬
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1. 개요
페로몬은 동종(同種) 간의 의사소통을 위해 분비되는 화학 물질로, 생리학적 변화나 행동 변화를 유발한다. 1959년 피터 칼슨과 마르틴 뤼셔에 의해 명명되었으며, 곤충, 포유류, 식물 등 다양한 생물에서 발견된다. 페로몬은 기능에 따라 성 페로몬, 경보 페로몬, 길 페로몬 등으로 분류되며, 해충 방제, 축산업 등 다양한 분야에서 활용된다. 인간의 페로몬 연구도 진행되었으나, 현재까지 명확한 증거는 부족하다.
1959년 페터 칼슨과 마르틴 뤼셔는 '페로몬'이라는 용어를 제안했는데, 이는 그리스어의 'pherein'(운반하다)과 'hormone'(자극하다)에서 착안한 것이다.[4] 장 앙리 파브르의 『곤충기』에도 나방 암컷이 수컷을 유인하는 모습이 기록되어 있어, 페로몬의 존재는 그 이전부터 짐작되고 있었다. 독일의 생화학자 아돌프 부테난트는 암컷 누에가 짝을 유인하기 위해 방출하는 화학 물질인 봄비콜을 처음으로 규명했다.[6]
일반적으로 성적으로 발정(흥분)을 유발하는 성 페로몬이 알려져 있지만, 그 외에도 몇 가지 종류가 있다.
페로몬은 일반적으로 성적인 발정(흥분)을 유발하는 성 페로몬이 알려져 있지만, 그 외에도 방출 페로몬, 프라이머 페로몬, 신호 페로몬 등 여러 종류가 있다.
2. 역사적 배경
3. 기능별 분류
짝짓기 선택에 작용하고, 대량 공격을 통해 숙주 저항을 극복하며, 포식자로부터의 방어에 기여한다.[7] 교미나 월동 등을 위해 동료의 집합을 촉진한다. 바퀴벌레는 찬장 안쪽 등에서 잘 모여 있는데, 이는 집합 페로몬을 분비하기 때문이다.
일부 종은 포식자에게 공격받을 때 휘발성 물질을 방출하여 동족 구성원에게 도피(진딧물) 또는 공격성(개미, 꿀벌, 흰개미, 말벌)을 유발할 수 있다.[10][11][12][13][14] 식물에도 페로몬이 존재하는데, 특정 식물은 방목될 때 경보 페로몬을 방출하여 인근 식물에서 타닌 생성을 유발한다. 타닌은 식물을 초식 동물에게 덜 매력적으로 만든다.[17]
개미는 휘발성 탄화수소로 구성된 페로몬으로 자신의 경로를 표시한다. 특정 개미는 먹이를 가지고 둥지로 돌아갈 때 페로몬으로 된 초기 길을 만든다. 이 길은 다른 개미들을 끌어들이고 안내자 역할을 한다.[20]
고양이와 개 등은 영역 경계를 표시하기 위해 소변을 보면서 영역 페로몬을 배출한다.[19]
동물에서 성 페로몬은 번식을 위한 암컷의 가용성을 나타낸다. 수컷 동물은 또한 자신의 종과 유전자형에 대한 정보를 전달하는 페로몬을 방출할 수 있다.[24]
꿀벌의 여왕물질, 유모꿀벌에서 일벌로의 전환 등 사회성 곤충의 계급 분화에 관여하는 페로몬은 프라이머 페로몬이다.[78] 사회성 곤충인 꿀벌이나 개미는 여왕벌이 분비하는 '''여왕 물질'''(queen substance)을 통해 계급 사회를 형성하고 유지한다. 여왕 물질은 다른 암컷의 난소 발육을 억제하여 일벌로 행동하게 한다.[74]
3. 1. 집합 페로몬
집합 페로몬은 짝짓기 선택에 작용하고, 대량 공격을 통해 숙주 저항을 극복하며, 포식자로부터의 방어에 기여한다.[7] 한 위치에 있는 개체 그룹은 한쪽 성별 또는 양쪽 성별로 구성되든 관계없이 집합체라고 한다. 수컷이 생산하는 성 유인 물질은 일반적으로 두 성별이 호출 장소에 도착하고 페로몬 원 주변의 동종 개체의 밀도를 증가시키기 때문에 집합 페로몬이라고 불린다. 대부분의 성 페로몬은 암컷에 의해 생성되며, 수컷이 생성하는 성 유인 물질은 극히 일부이다.[7]
집합 페로몬은 딱정벌레목, 톡토기,[8] 파리목, 노린재목, 바퀴목, 메뚜기목의 구성원에게서 발견되었다. 최근 수십 년 동안 집합 페로몬은 목화바구미(''Anthonomus grandis''), 완두콩 및 콩 바구미(''Sitona lineatus'')와 같은 많은 해충, 그리고 저장 곡물 바구미(예: ''Sitophilus zeamais'', ''Sitophilus granarius'', ''Sitophilus oryzae'')의 방제에 유용하다는 것이 입증되었다. 집합 페로몬은 가장 생태학적으로 선택적인 해충 억제 방법 중 하나이다. 집합 페로몬은 비독성이며 매우 낮은 농도에서도 효과적이다.[9]
교미나 월동 등을 위해 동료의 집합을 촉진한다. 바퀴벌레는 찬장의 안쪽 등에서 잘 모여 있는데, 이는 집합 페로몬을 분비하기 때문이다. 그래서 이 성분을 유인제로 이용하여 끈끈이로 잡거나 독먹이를 먹이는 등 구제하는 방법이 있다. 비슷한 방법이 개미 등 다른 곤충에게도 이용된다.
3. 2. 경보 페로몬
일부 종은 포식자에게 공격받을 때 휘발성 물질을 방출하여 동족 구성원에게 도피(진딧물) 또는 공격성(개미, 꿀벌, 흰개미, 말벌)을 유발할 수 있다.[10][11][12][13][14] 예를 들어, ''Vespula squamosa''는 경보 페로몬을 사용하여 다른 구성원에게 위협을 알린다.[15] ''Polistes exclamans''에서도 경보 페로몬은 다가오는 포식자를 경고하는 데 사용된다.[16] 식물에도 페로몬이 존재하는데, 특정 식물은 방목될 때 경보 페로몬을 방출하여 인근 식물에서 타닌 생성을 유발한다.[17] 이러한 타닌은 식물을 초식 동물에게 덜 매력적으로 만든다.[17]
포유류에서도 경보 페로몬이 발견된다. 경계하는 프롱혼(''Antilocapra americana'')은 흰색 엉덩이 털을 꼿꼿이 세우고 "버터 바른 팝콘을 연상시키는" 냄새가 나는 화합물을 방출하는 두 개의 냄새가 강한 분비샘을 노출한다. 이는 시각과 냄새를 통해 다른 프롱혼에게 현재의 위험에 대한 메시지를 전달한다. 이 냄새는 경계하는 동물로부터 바람이 불어오는 방향으로 20m~30m 떨어진 곳에서 인간에 의해 관찰되었다. 이 샘에서 확인된 주요 냄새 화합물은 2-피롤리돈이다.[18]
3. 3. 길 페로몬
개미는 휘발성 탄화수소로 구성된 페로몬으로 자신의 경로를 표시한다. 특정 개미는 먹이를 가지고 둥지로 돌아갈 때 페로몬으로 된 초기 길을 만든다. 이 길은 다른 개미들을 끌어들이고 안내자 역할을 한다.[20] 먹이원이 계속 존재하면, 방문하는 개미들은 페로몬 길을 지속적으로 갱신한다. 페로몬은 빠르게 증발하기 때문에 지속적인 갱신이 필요하다. 먹이 공급이 줄어들기 시작하면, 길 만들기가 중단된다. 파라오 개미(''Monomorium pharaonis'')는 더 이상 먹이로 이어지지 않는 길을 기피 페로몬으로 표시하며, 이는 개미에게 회피 행동을 유발한다.[21] 기피성 길 표지물은 개미가 더 효율적인 집단 탐구를 수행하는 데 도움이 될 수 있다.[22]
군대 개미 ''Eciton burchellii''는 페로몬을 사용하여 먹이 탐색 경로를 표시하고 유지하는 예시를 제공한다. ''Polybia sericea''와 같은 말벌 종은 새로운 둥지를 찾았을 때, 페로몬을 사용하여 나머지 군체를 새로운 둥지 위치로 이끈다.
숲텐트애벌레와 같은 군집성 애벌레는 집단 이동을 달성하기 위해 사용되는 페로몬 길을 만든다.[23]
3. 4. 영역 페로몬
영역 페로몬은 환경에 놓여 유기체가 자신의 영역 경계를 표시하고 다른 개체의 침입을 막는 데 사용된다. 고양이와 개는 영역 경계를 표시하기 위해 소변을 보면서 이러한 페로몬을 배출한다.[19] 사회적 바닷새의 경우, 깃털샘을 이용하여 둥지, 결혼 선물 및 영토 경계를 표시한다.[37]
3. 5. 성 페로몬
동물에서 성 페로몬은 번식을 위한 암컷의 가용성을 나타낸다. 수컷 동물은 또한 자신의 종과 유전자형에 대한 정보를 전달하는 페로몬을 방출할 수 있다.[24] 진핵 미생물 중에서는 효모 ''Saccharomyces cerevisiae'', 사상균 ''Neurospora crassa'' 및 Mucor mucedo, 물 곰팡이 ''Achlya ambisexualis'', 수생 곰팡이 ''Allomyces macrogynus'', 점액 곰팡이 ''Dictyostelium discoideum'', 섬모충 원생동물 ''Blepharisma japonicum'' 및 다세포 녹조류 ''Volvox carteri''가 성적 상호 작용을 촉진한다.[25] 또한, 수컷 요각류는 헤엄치는 암컷이 남긴 3차원 페로몬 자취를 따라갈 수 있으며, 많은 동물의 수컷 배우자는 수정을 위해 암컷 배우자를 찾는 데 페로몬을 사용한다.[26]
개미 ''Leptothorax acervorum'', 나방 ''Helicoverpa zea'' 및 ''Agrotis ipsilon'', 벌 ''Xylocopa sonorina,'' 개구리 Pseudophryne bibronii, 나비 에디스 체커스팟과 같은 많은 연구가 이루어진 곤충 종은 짝을 유인하기 위해 성 페로몬을 방출하며, 일부 나비목 곤충(나방과 나비)은 10km 떨어진 곳에서도 잠재적인 짝을 감지할 수 있다.[27][28] 유령나방과 같은 일부 곤충은 렉 구애 동안 페로몬을 사용한다.[29] 또한, ''Colias eurytheme ''나비는 짝 선택에 중요한 후각적 단서인 페로몬을 방출한다.[30] 밀웜 딱정벌레, ''Tenebrio molitor,'' 에서 암컷의 페로몬 선호도는 수컷의 영양 상태에 따라 달라진다.
Hz-2V 바이러스 감염이 암컷 ''Helicoverpa zea'' 나방의 생식 생리학 및 행동에 미치는 영향은 수컷이 없는 경우 암컷은 호출 행동을 보였고, 평균적으로 대조군 암컷보다 더 짧은 기간 동안 자주 호출했다는 것이다. 이러한 접촉 후에도 바이러스에 감염된 암컷은 수컷과 많은 빈번한 접촉을 했고 계속해서 호출했다. 이들은 비행 터널 실험에서 대조군 암컷보다 5~7배 더 많은 페로몬을 생성하고 2배 더 많은 수컷을 유인하는 것으로 밝혀졌다.[31]
페로몬은 또한 벌과 말벌 종에서도 활용된다. 일부 페로몬은 다른 개체의 성적 행동을 억제하여 생식 독점을 허용하는 데 사용될 수 있는데, 말벌 ''R. marginata ''가 이를 사용한다.[32] ''Bombus hyperboreus'' 종과 관련하여, 드론이라고도 알려진 수컷은 여왕을 찾기 위해 냄새 표식(페로몬) 회로를 순찰한다.[33] 특히, ''Bombus hyperboreus''의 페로몬에는 옥타데세놀, 2,3-디히드로-6-트랜스파르네솔, 시트론렐롤, 제라닐시트론렐롤이 포함된다.[34]
성게는 주변 물로 페로몬을 방출하여 군집 내 다른 성게가 동시에 성세포를 배출하도록 유도하는 화학적 신호를 보낸다.
3. 6. 기타 페로몬
프라이머 페로몬은 수용한 개체의 대사계 및 내분비계에 영향을 주어 생리적 변화를 일으키고, 그 결과 형태나 행동을 변화시키는 페로몬이다. 꿀벌의 여왕물질, 유모꿀벌에서 일벌로의 전환 등 사회성 곤충의 계급 분화에 관여하는 페로몬이 이에 속한다.[78]
이 외에도 페로몬은 다음과 같은 기능을 수행한다.
사회성 곤충인 꿀벌이나 개미는 여왕벌이 분비하는 '''여왕 물질'''(queen substance)을 통해 계급 사회를 형성하고 유지한다. 여왕 물질은 다른 암컷의 난소 발육을 억제하여 일벌로서 행동하도록 작용한다. 여왕이 죽으면 이 물질의 공급이 끊겨 일벌이나 유충 중에서 생식 능력이 있는 것이 나타나 새로운 여왕이 되기도 한다.[74]
4. 유형별 분류
4. 1. 방출 페로몬 (Releaser)
방출 페로몬은 수용자의 행동 변화를 유발하는 페로몬이다. 예를 들어, 일부 유기체는 약 3.22km 이상 떨어진 거리에서 짝을 유인하기 위해 강력한 유인 분자를 사용한다. 일반적으로 이러한 유형의 페로몬은 빠른 반응을 유발하지만 빠르게 분해된다. 토끼(어미)는 새끼의 즉각적인 젖먹이 행동을 유발하는 유선 페로몬을 방출한다.[37]
나방 암컷이 수컷을 유인하는 모습은 파브르의 『곤충기』에도 기록되어 있으며, 페로몬의 존재는 당시부터 추측되었다. 처음에는 동종의 동물 간에 정보가 전달되는 외분비물을 "엑토호르몬"이라고 불렀다. 그러나 1959년 칼슨(Peter Karlson)과 부테난트에 의해, 그리스어의 "''pherein''(운반하다)"과 "''hormao'' (자극하다)"를 합친 "''pheromone'' (자극을 운반하는 것)"라는 단어가 만들어져 정착되었다.
페로몬은 극히 낮은 농도로도 그 효과를 나타내는 경우가 많다. 이는 호르몬 등과 공통된 성질이다. 그런 의미에서, 이른바 냄새에 의한 정보 전달과는 또 다른 것이다. 곤충에서 발산되는 페로몬 연구도 많이 진행되고 있다. 곤충의 행동은 이른바 본능 행동으로, 극히 제한된 자극에 대해 제한된 반응을 보이도록 구성되는 경향이 있으며, 그 속에서 페로몬이 담당하는 역할이 크다. 사회성 곤충의 사회 구조를 유지하기 위한 역할 등 그 자세한 내용이 밝혀지고 있다.
포유류나 파충류에 대해서도 일부 냄새샘에서 페로몬의 존재가 확인되었다. 또한 인간에 대한 페로몬의 존재도 발견되어 연구가 진행되고 있다. 다른 개체에 특이적인 행동을 촉발시키는 페로몬은 다음과 같다.
제브라피시에서는 상처 입은 개체의 피부에서 오스타리오프테린, 황산화 다니올이 동시에 방출되며, 동시에 냄새를 감지한 다른 개체는 도피·프리징 등의 회피 행동을 보인다.[77]
4. 2. 프라이머 페로몬 (Primer)
프라이머 페로몬(primer pheromone)은 발달 과정의 변화를 유발하는 페로몬으로, 행동 변화를 유발하는 다른 페로몬과는 구별된다. 프라이머 페로몬을 수용한 개체는 대사계·내분비계의 영향을 받아 생리적 변화를 일으켜 형태나 행동이 변하는데, 이러한 작용을 프라이머 효과(primer effect)라고 한다.[78] 1954년 모드 노리스가 사막 메뚜기(Schistocerca gregaria)에서 처음으로 설명했다.[38]
꿀벌, 개미 등 사회성 곤충은 여왕 물질이라고 불리는 것에 의해 계급 사회를 형성하고 유지한다. 여왕벌이 발산하는 '''여왕 물질'''(queen substance)은 다른 암컷의 난소 발육을 억제하여 일벌로서 행동하도록 작용한다. 여왕이 죽으면 이 물질의 공급이 끊기므로 일벌이나 유충 중에서 생식 능력이 있는 것이 나타나 새로운 여왕이 되기도 한다.[74]
4. 3. 신호 페로몬 (Signal)
신호 페로몬은 반응을 활성화하는 신경 전달 물질 방출과 같은 단기적인 변화를 일으킨다. 예를 들어, GnRH 분자는 쥐에게서 배면 굽힘 행동을 유발하는 신경 전달 물질로 기능한다.[5]
5. 페로몬 수용체
인간의 미량 아민 관련 수용체에는 TAAR1, TAAR2, TAAR5, TAAR6, TAAR8, TAAR9를 포함하는 6개의 G 단백질 연결 수용체 그룹이 있다. TAAR1을 제외한 나머지는 인간 후각 상피에서 발현된다.[39] 이 TAAR는 사회적 신호의 후각적 감지에 관여하는 페로몬 수용체의 한 종류로 기능하는 것으로 추정된다.[39][40]
파충류, 양서류, 그리고 영장류가 아닌 포유류의 페로몬은 일반적인 후각 막과 비중격 기저부에 위치한 보습코 기관(VNO) 또는 야콥슨 기관에 의해 감지된다. 이 기관은 부속 후각 시스템의 첫 번째 단계이다.[42] 보습코 기관은 대부분의 양서류, 파충류 및 영장류가 아닌 포유류에 존재하지만, 조류, 성체 협비원류 원숭이 및 유인원에서는 존재하지 않는다.[43][44]
인간의 보습코 기관이 페로몬을 감지하는 데 적극적인 역할을 하는지에 대해서는 논란이 있다. 태아에게는 분명히 존재하지만 성인에게는 위축되거나, 수축되거나 완전히 부재하는 것으로 보인다. 페로몬을 감지하는 것으로 추정되는 세 개의 뚜렷한 서골 코 수용체 계열(V1Rs, V2Rs, V3Rs)이 서골 코 기관에서 확인되었다. 모두 G 단백질 연결 수용체이지만 주요 후각 시스템의 수용체와는 멀리 관련되어 있어 그들의 다른 역할을 강조한다.[42]
5. 1. 후각 상피
인간의 미량 아민 관련 수용체는 TAAR1, TAAR2, TAAR5, TAAR6, TAAR8, TAAR9를 포함하는 6개의 G 단백질 연결 수용체 그룹이다. TAAR1을 제외한 나머지는 인간 후각 상피에서 발현된다.[39] 인간과 다른 동물에서 후각 상피 내의 TAAR는 휘발성 아민 냄새 물질(특정 페로몬 포함)을 감지하는 후각 수용체로 기능한다.[39][40] 이 TAAR는 사회적 신호의 후각적 감지에 관여하는 페로몬 수용체의 한 종류로 기능하는 것으로 추정된다.[39][40]비인간 동물을 대상으로 한 연구 검토에 따르면 후각 상피 내의 TAAR은 보상 회로에 대한 매력적 또는 혐오 행동 반응을 매개할 수 있다.[40] 이 검토에서는 TAAR에 의해 유발되는 행동 반응이 종에 따라 다를 수 있다는 점도 언급했다. 예를 들어 TAAR5는 쥐에서는 트리메틸아민에 대한 매력을, 생쥐에서는 트리메틸아민에 대한 혐오를 매개한다.[40] 인간에서 hTAAR5는 hTAAR5 작용제로 작용하고, 인간에게 혐오감을 주는 불쾌하고 비린내를 풍기는 것으로 알려진 트리메틸아민에 대한 혐오를 매개하는 것으로 추정된다.[40][41] 그러나 hTAAR5는 인간에서 트리메틸아민 후각을 담당하는 유일한 후각 수용체는 아니다.[40][41]
5. 2. 보습코 기관 (서골코 기관)
파충류, 양서류, 그리고 영장류가 아닌 포유류의 페로몬은 일반적인 후각 막과 비중격 기저부에 위치한 보습코 기관(Vomeronasal Organ, VNO) 또는 야콥슨 기관에 의해 감지된다. 이 기관은 부속 후각 시스템의 첫 번째 단계이다.[42] 보습코 기관은 대부분의 양서류, 파충류 및 영장류가 아닌 포유류에 존재하지만, 조류, 성체 협비원류 원숭이 및 유인원에서는 존재하지 않는다.[43][44]인간의 보습코 기관이 페로몬을 감지하는 데 적극적인 역할을 하는지에 대해서는 논란이 있다. 태아에게는 분명히 존재하지만 성인에게는 위축되거나, 수축되거나 완전히 부재하는 것으로 보인다. 페로몬을 감지하는 것으로 추정되는 세 개의 뚜렷한 서골 코 수용체 계열(V1Rs, V2Rs, V3Rs)이 서골 코 기관에서 확인되었다. 모두 G 단백질 연결 수용체이지만 주요 후각 시스템의 수용체와는 멀리 관련되어 있어 그들의 다른 역할을 강조한다.[42]
6. 인간 성 페로몬 논란
인간은 시각에 크게 의존하지만, 가까이 있을 때 냄새도 사회적, 성적 행동에 영향을 미칠 수 있다. 인간 페로몬 연구는 참가자의 청결과 무취 유지가 필요하여 어려움이 따른다.[79] 동료 검토 연구에서 인간의 행동에 직접적인 영향을 미치는 페로몬 물질이 입증된 적은 없다.[80][81][82][83]
가능한 인간 페로몬으로 다음 세 가지 종류가 주로 연구된다.
- 겨드랑이 스테로이드
- 질 지방산
- 보습코 기관 자극제
이 중 겨드랑이 스테로이드와 질 지방산은 하위 문단에서 더 자세히 다루며, 보습코 기관 자극제는 인간에게서 기능하지 않는 가짜 유전자로 밝혀지는 등 논란이 있다.
6. 1. 겨드랑이 스테로이드
인간은 시각에 크게 의존하지만, 가까이 있을 때 냄새도 사회적, 성적 행동에 영향을 미친다.[79] 겨드랑이 스테로이드는 고환, 난소, 아포크린 샘, 부신에서 생성된다.[57] 이러한 화학 물질은 성 스테로이드가 활동에 영향을 주는 사춘기까지는 생물학적으로 활성화되지 않는다.[58] 사춘기 동안의 활동 변화는 인간이 냄새를 통해 소통할 수 있음을 시사한다.[52] 여러 겨드랑이 스테로이드가 인간 페로몬으로 묘사되었다: 안드로스타디에놀, 안드로스타디에논, 안드로스테놀, 안드로스테논, 안드로스테론.- 안드로스테놀은 추정되는 여성 페로몬이다.[52] 1978년 연구에서 안드로스테놀로 처리하거나 처리하지 않은 외과용 마스크를 착용한 사람들에게 사진을 보여주고 매력도를 평가하게 했는데, 안드로스테놀로 처리된 마스크를 착용한 사람들은 사진을 "더 따뜻하고" "더 친근한" 것으로 평가했다.[52]
- 안드로스테논은 여성의 기분을 좋게 만드는 매력체로, 남성에 의해서만 분비되는 것으로 추정된다. 여성의 생리 주기 중 어디에 위치해 있는지에 따라 다른 영향을 미치는 것으로 보이며, 배란기에 가장 민감하다.[52]
- 안드로스타디에논은 변연계에 영향을 미쳐 여성에게 긍정적인 반응을 일으키고 기분을 개선하는 것으로 보인다.[52] 안드로스타디에논에 대한 반응은 개인과 그들이 처한 환경에 따라 다르다.[65] 여성은 안드로스타디에논을 제시한 후 긍정적으로 반응하는 경향이 있는 반면, 남성은 더 부정적으로 반응한다.
하지만, 이 세 가지 분자가 실제로 페로몬으로 작용한다는 것은 아직 엄격하게 입증되지 않았다. 이 분야의 연구는 작은 표본 크기, 출판 편향, 거짓 양성 및 열악한 방법론으로 어려움을 겪어 왔다.[66]
6. 2. 질 지방산
암컷 붉은털원숭이의 질액에서는 카르복실산의 일종인 휘발성 지방산 6가지가 발견되었다.[67] 이 산들의 조합을 "코풀린"이라고 부른다. 이 중 아세트산은 표본 채취된 모든 암컷 붉은털원숭이의 질액에서 발견되었다.[52] 인간 여성의 3분의 1에게서도 6가지 코풀린이 모두 발견되며, 배란 전에 그 양이 증가한다.[52] 코풀린은 배란 신호로 사용될 수 있지만, 인간의 배란은 은폐되어 있기 때문에 다른 성적 의사소통 목적으로 사용될 수 있다고 여겨진다.[52]6. 3. 보습코 기관 자극제
인간의 보습코 기관은 화학 감각 기관 역할을 할 수 있는 상피를 가지고 있지만, 보습코 기관 수용체를 암호화하는 유전자는 인간에게서 기능하지 않는 가짜 유전자이다.[52] 인간 보습코 기관에 감각 뉴런이 존재하지만, 보습코 기관과 중추 신경계 사이에는 연결이 없는 것으로 보인다. 관련된 후각 구는 태아에게 존재하지만 성인이 되면 퇴화하여 사라진다. 인간 보습코 기관이 기능한다는 보고가 있지만, "성별 특이적 방식"으로 호르몬에만 반응한다. 후각 점막에서 페로몬 수용체 유전자도 발견되었다.[52] 보습코 기관이 없는 사람과 있는 사람을 비교하는 실험은 없었다. 화학 물질이 보습코 기관을 통해 뇌에 도달하는지, 아니면 다른 조직을 통해 도달하는지에 대한 논쟁이 있다.[52]7. 진화
화학 신호(예: 페로몬)의 후각 처리는 모든 동물 문에서 존재하며, 가장 오래된 감각이다.[45] 이는 같은 종 구성원 간의 위협, 성, 지배 상태 신호에 적절한 행동 반응을 생성하여 생존에 기여하는 것으로 여겨진다.
단세포 원핵생물에서 다세포 진핵생물로의 진화 과정에서 개체 간의 원시적인 페로몬 신호 전달이 개별 유기체 내의 파라크린 및 내분비 신호 전달로 진화했을 가능성이 제기되었다.[46]
일부 저자는 화학적 단서에 의해 동물에게서 유발되는 접근-회피 반응이 인간의 감정 경험에 대한 계통 발생적 기초를 형성한다고 가정한다.[47] 곤충에서 발산되는 페로몬 연구도 많이 진행되고 있는데, 곤충의 행동은 이른바 본능 행동으로, 극히 제한된 자극에 대해 제한된 반응을 보이도록 구성되는 경향이 있으며, 그 속에서 페로몬이 담당하는 역할이 크다. 사회성 곤충의 사회 구조를 유지하기 위한 역할 등 그 자세한 내용이 밝혀지고 있다.
포유류나 파충류에 대해서도 일부 냄새샘에서 페로몬의 존재가 확인되었으며, 인간에 대한 페로몬의 존재도 발견되어 연구가 진행되고 있다.
7. 1. 성 페로몬의 진화
생쥐는 냄새 신호를 통해 가까운 친척과 더 먼 친척을 구별할 수 있다.[48] 이를 통해 근친 교배를 피하고 유해한 근친 교배를 최소화한다.[49]생쥐 외에도 Bombus bifarius와 Bombus frigidus 두 종의 호박벌이 근친 교배를 피하기 위해 페로몬을 친족 인식 수단으로 사용하는 것이 관찰되었다.[50] 예를 들어, B. bifarius 수컷은 둥지 밖 특정 경로에 페로몬을 표시하고 이후 해당 경로를 "순찰"하는 "순찰" 행동을 보인다.[50] 관련 없는 생식 암컷은 수컷이 이 경로에 뿌린 페로몬에 끌리고, 순찰 중 이 암컷과 마주친 수컷은 짝짓기를 할 수 있다.[50] 다른 호박벌 종은 Bombus lapidarius와 같이 짝짓기 전 신호로 페로몬을 방출하는 것으로 밝혀졌다.[51]
8. 이용
곤충의 행동은 이른바 본능 행동으로, 극히 제한된 자극에 대해 제한된 반응을 보이도록 구성되는 경향이 있으며, 그 속에서 페로몬이 담당하는 역할이 크다. 사회성 곤충의 사회 구조를 유지하기 위한 역할 등 그 자세한 내용이 밝혀지고 있다.
포유류나 파충류에 대해서도 일부 냄새샘에서 페로몬의 존재가 확인되었다. 또한 인간에 대한 페로몬의 존재도 발견되어 연구가 진행되고 있다.
페로몬은 해충 구제의 목적으로 이용되기도 한다.
8. 1. 페로몬 트랩
특정 해충 곤충 종, 예를 들어 일본 풍뎅이, 광대개미, 불나방의 페로몬은 감시 목적으로 해당 곤충을 포획하고, 혼란을 야기하여 개체수를 제어하며, 짝짓기를 방해하고, 추가적인 알 낳는 것을 방지하는 데 사용될 수 있다.[1]해충 구제 목적으로 페로몬을 이용하기도 한다. 예를 들어 바퀴벌레는 찬장 안쪽 등에서 잘 모여 있는데, 이는 집합 페로몬을 분비하기 때문이다. 그래서 이 성분을 유인제로 이용하여 끈끈이로 잡거나 독먹이를 먹이는 등 구제한다. 비슷한 방법이 개미 등 다른 곤충에게도 이용된다.[1]
또한, 나방의 유인 페로몬 유사 물질을 분비하여 수컷 나방을 유인하여 포획하는 나게나와거미라는 거미도 존재한다.[1]
8. 2. 축산업
돼지 암퇘지의 발정 감지에 페로몬을 사용한다. 수퇘지 페로몬을 돈사에 살포하여 성적 흥분을 보이는 암퇘지는 현재 교배가 가능한 상태임을 알 수 있다.8. 3. 기타 이용
바퀴벌레는 찬장 안쪽 등에서 집합 페로몬을 분비하기 때문에 잘 모이는 습성이 있다. 이 성분을 유인제로 이용하여 끈끈이로 잡거나 독먹이를 먹이는 방식으로 구제한다. 개미 등 다른 곤충에게도 비슷한 방법을 이용한다.[1]나게나와거미는 나방의 유인 페로몬과 유사한 물질을 분비하여 수컷 나방을 유인하여 포획한다.[1]
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