개념 한 쪽
곤충의 행동 제어는 주로 화학 신호에 의해 이루어지는 경우가 많다. 이들 화학 신호는 작용 대상과 효과에 따라 페로몬, 카이로몬, 알로몬 등으로 분류되며, 각 용어의 의미를 정확히 구분해야 문제를 풀기 유리하다.
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출제기준 단원 「행동의 제어」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 방어물질의 명칭 판별 | 1 | 포식자 대응 물질을 알로몬으로 식별하는 능력 |
| 화학신호 용어 구분 | 1 | 페로몬·카이로몬·알로몬의 정의를 구별하는 능력 |
| 성페로몬 역사·특성 | 1 | 성페로몬의 최초 분리 사례와 구성 특성을 연결하는 능력 |
페로몬은 같은 종 내에서 의사소통을 수행하는 화학물질을 뜻한다. 성페로몬은 짝짓기를 유도하는 역할을 하며 종 특이성이 높고 극미량으로도 먼 거리에서 효과를 나타낸다. 성페로몬은 대개 여러 성분이 특정 비율로 혼합된 경우가 많아 단일 성분만으로 구성되는 경우는 드물다.
카이로몬은 서로 다른 종 간의 화학 신호로, 수용자에게 이익이 되는 경우를 가리킨다. 예를 들어 식물이 방출하는 특정 화합물을 곤충이 탐지하여 산란 장소를 찾는 경우가 카이로몬에 해당한다. 카이로몬은 생산자에게는 불리할 수 있고 수용자에게 유리한 상호작용을 만든다.
알로몬은 생산자에게 유리하고 수용자에게 불리한 화학물질을 의미한다. 포식자를 쫓거나 공격을 막는 곤충의 방어물질이 대표적 예이며, 발신자에게 유리하게 작용하는 경우와는 반대되는 관계를 보인다. 방어물질을 카이로몬으로 총칭하는 것은 용어의 오용이므로 주의해야 한다.
행동 조사나 해충 포획에는 곤충의 생태적 성질을 이용하는 방법이 있다. 주광성을 이용한 조사는 빛에 유인되는 성질을 활용하며, 페로몬 트랩은 화학적 유인을 이용한다. 각 방법은 이용 원리와 대상 곤충의 행동 특성을 맞추어 선택해야 효율적이다.
성페로몬 관련 문제에서 '단일 성분'이라고 주장하는 선지는 오답으로 판별해야 한다. 대부분의 성페로몬은 여러 성분의 혼합물이고, 미세한 혼합비 차이에 따라 반응이 달라지므로 단일 구성이라는 설명은 잘못된 진술이다.
노출된 방어물질을 묻는 문제에서는 포식자를 쫓는 물질을 알로몬으로 분류한다. 예를 들어 노린재가 포식자의 공격에 대항해 분비하는 방어물질은 발신자에게 이롭고 상대에게 불리하므로 알로몬에 해당한다.
성페로몬 최초 분리와 관련된 문항에서는 누에나방의 봄비콜(Bombykol)이 최초 분리 사례로 연결된다. 이 역사적 사실을 묻는 선지는 누에나방을 정답으로 고르도록 유도한다.
곤충의 성페로몬에 관한 설명 중 잘못된 것은?
정답 ③ · 곤충의 성페로몬은 종에 따라 매우 다양하며, 여러 화학 성분이 특정 비율로 혼합된 혼합물인 경우가 대부분입니다. 하나의 성분으로만 구성된 경우는 드물며, 특히 나방류 등은 여러 화합물의 조합에 의해 종 특이성이 결정됩니다.
곤충 성페로몬은 종 특이성을 위해 여러 화학 성분이 혼합된 경우가 대부분이며 단일 성분으로만 구성되지는 않는다.
어떤 곤충이 잠재적 포식자와 마주쳤을 때 방출하는 방어 물질은 어느 것인가?
정답 ③ · 포식자와 마주쳤을 때 방출하는 방어 물질의 종류를 고르는 문제이다. 화학 신호 물질은 수신자와 송신자에 대한 이해 관계에 따라 분류되는데, 알로몬은 송신자에게는 이롭고 수신자인 타종 개체에게는 해로운 물질로 방어 물질의 대표적인 예이다.
알로몬은 다른 종의 개체에게 해를 끼치는 화학 물질로, 방어 물질로 작용한다.
성페로몬에 대한 연구로 최초로 유도체 및 물질이 분리된 곤충은?
정답 ④ · 성페로몬(Sex pheromone)은 곤충 학자이자 화학자인 아돌프 부테난트(Adolf Butenandt)에 의해 최초로 연구되었습니다. 그는 누에나방(Bombyx mori) 암컷에서 분비되는 성유인 물질을 추출하여 그 화학적 구조를 밝히고 유도체를 동정하는 연구를 수행하였습니다.
성페로몬 최초 분리 및 노벨상 수상은 누에나방 봄비콜 연구로 유명하다.
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