지난 호에 이어 우리 주변에서 흔하게 볼 수 있는 딱정벌레목 해충 중 풍뎅이, 잎벌레, 밑빠진벌레에 기생하는 선충에 대하여 알아보기로 하자.
Q 정남준 기자(이하 정기자) 신경절에 침입한 선충에 의하여 잎벌레의 신경절은 파괴되지 않나?
A 추호렬 박사(이하 추박사) 신경절의 세포와 섬유 조직은 파괴되지 않고 선충이 들어가는 동안 옆으로 밀쳐진다. 일단 신경절에 들어간 선충은 움직이지 않는다. 성장을 계속하는 동안 몸의 위치만 변경한다.
잎벌레의 상황과 기생수에 따라 12-22일간 기주의 몸속에 있다. 22일 후 선충의 체장은 4.7㎝, 체폭은 0.26㎜나 된다. 이는 침입태 2령충의 평균 체장 0.54㎜, 체폭 0.018㎜에 비하면 엄청난 변화이다.
Q 정기자 잎벌레큰선충이 잎벌레의 신경절에 들어가는 이유는 무엇인가?
A 추박사 침입한 선충이 혈체강으로 되돌아가기 전 신경절에 들어가는 중요한 이유는 캡슐화에 이은 죽음을 피하기 위해서다. 선충은 신경절에 들어가 발육하는 동안 잎벌레를 생리적으로 변화시킨다.
또 잎벌레를 침입자인 자기(선충)와 공존할 수 있도록 만든다. 침입한 선충이 잎벌레의 식도상부신경절에 들어가지 않으면 선충은 캡슐화된다. 선충은 기생 9-12일 후 신경절과 신경 박막층을 탈출한다. 흥미로운 것은 잎벌레의 혈구 공격을 받지 않는다는 점이다.
Q 정기자 잎벌레큰선충의 활동에 적합한 온도는?
A 추박사 침투에 가장 적합한 온도는 30℃이다. 낮은 온도에서는 침투력이 뚝 떨어진다. 20℃에서는 발육, 산란, 기생 등이 이루어지지 않는다. 산란 최적 온도는 25℃이다. 암컷은 알의 50%를 산란 개시 첫 4-7일에 낳는다.
Q 정기자 잎벌레큰선충의 기생은 어떠한가?
A 추박사 지역과 환경에 따라 차이가 있다. 줄무늬오이잎벌레의 경우 3월 첫째 주에서 12월 첫째 주까지 기생하고 있었다. 대부분 강우가 많고 온도가 높은 시기에 기생이 많다. 기생율이 높은 시기는 9월과 10월 초이고 잎벌레 한 마리에 기생한 4령충(후기생충)의 수는 많은 경우 23마리나 된다. 알의 수는 선충의 길이와 상관이 있다. 최대 7,000개의 알을 낳는다.
Q 정기자 잎벌레큰선충은 어떻게 번식하나?
A 추박사 실험실 실온(24℃)에서의 잎벌레큰선충의 수명은 65-70일이었고, 조사한 수백 마리의 성충 모두가 암컷으로서 번식은 단위생식으로 보고되었다. 기주를 탈출한 암컷은 약 2주일 후 알을 낳기 시작하였다. 2-3주 사는 동안 대부분 첫째 주에 알을 낳았다.
암컷을 물에 두었더니 자유로이 알을 낳았고 2-3일 동안 수천 개의 알을 생산하였다. 축축한 토양에도 알을 낳았다. 자연계에서는 비가 많이 내려 땅이 촉촉해지면 알을 낳는다.
부화한 2령충은 물속에서는 1주일을 살지 못하지만, 토양에서는 더 오래 산다. 토양 속에서 줄무늬오이잎벌레의 애벌레에 50일까지도 기생하였다. 기생율은 7일 된 애벌레보다 30일 된 애벌레에서 훨씬 높았다. 기생은 습한 토양에서 잎벌레가 애벌레일 때 한다.
Q 정기자 소태아혈청(FBS : Fetal Bovine Serum)이란 무엇인가?
A 추박사 소의 태아에서 채취한 혈액의 혈청이다. 성장인자, 단백질, 미량원소, 비타민, 호르몬 등을 포함한 복잡한 혼합물이다. 세포의 생존, 성장, 유지에 도움을 준다. 따라서 진핵세포를 포함한 여러 세포의 생체외(인 비트로) 배양을 위한 첨가제로 널리 사용하고 있다(위키백과).
Q 정기자 풍뎅이의 생식기에도 기생하는 선충이 있다니 흥미롭다.
A 추박사 자유 생활 선충의 일종인 ‘오릭토네마’가 생식기에 기생한다. 기주곤충에 잘 적응한 선충이다. 장수풍뎅이의 암컷 교미낭(암컷의 주머니 모양 생식기관 부위: 정자가 수정낭에 저장되기 전 머무는 장소)에 있다. 교미하는 동안 수컷의 음경으로 들어가고 다음에 일어나는 교미에서 다른 암컷 풍뎅이로 전해진다.
선충은 풍뎅이의 보호된 생식계에 무기한 머무르기 때문에 저항성 단계형이 만들어지지 않는다. 보호된 생식계에서 선 분비물과 미생물을 먹고 산다. 서식처로부터 분리한 균, 그 어떤 균에서도 생체외 배양이 되지 않았다.
Q 정기자 풍뎅이에서 발견되는 중요한 머어미씨드 선충은 무엇인가?
A 추박사 머어미스, 헥사머어미스(여섯머리돌기선충), 삼모머어미스(모래큰선충) 등이다. 헥사머어미스는 왜콩풍뎅이를 비롯한 다수의 풍뎅이에서 발견되고 있고 삼모머어미스는 왕풍뎅이 애벌레 외에 밑빠진벌레의 애벌레서도 발견된다. 왜콩풍뎅이여섯머리돌기선충(헥사머어미스 파필리)은 농림생태계에서 왜콩풍뎅이의 중요한 방제 인자이다.
