애반딧불이 20마리면 독서 거뜬
짝짓기할 시기엔 반짝반짝 빛나
짝짓기할 시기엔 반짝반짝 빛나
지구상의 많은 생물 가운데 빛을 내는 종류는 곰팡이, 박테리아, 원생동물, 연체동물, 물고기, 갑각류, 지네, 곤충류 등에서 비교적 잘 알려져 있다. 이런 생물들은 어떤 유기화합물이 효소의 작용으로 산화되면서 그때 나오는 에너지가 빛에너지 형태로 몸 바깥으로 방출되는 것으로, 광화학 반응의 일종이다.
이 가운데 빛을 내는 대표적인 생물은 반딧불이다.많은 사람들이 한여름 밤하늘을 황록색의 섬광으로 아름답게 수놓는 반딧불이를 통해 호기심과 정서를 키우면서 어린 시절을 보냈다. 이렇게 불과 수십 년 전만 해도 우리나라 대부분 지역에서 흔히 관찰할 수 있었던 반딧불이를 지금은 쉽게 볼 수 없게 되었다. 국가에서 무주군 설천면 남대천을 애반딧불이 서식지와 함께 천연기념물 제322호로 지정해 보호하는 상황까지 이르렀다.
반딧불이는 세계적으로 1900여 종, 우리나라에서는 8종이 알려져 있으며 대다수 종이 빛을 낸다. 몸은 주로 흑색ㆍ갈색ㆍ황색ㆍ적색을 띠며 애벌레 및 성충 모두 다른 곤충이나 달팽이, 다슬기 등을 잡아먹는 포식성이다. 우리나라에서는 애반딧불이 한 종류만 애벌레 단계때 물로 들어가 물달팽이ㆍ다슬기ㆍ수서곤충 등을 먹고 생활하며, 다른 종류들은 애벌레나 성충 모두 습기가 많은 숲 속에서 생활한다. 애반딧불이는 주로 6월 초순에 관찰할 수 있으며 1분에 60∼120번 빛을 깜빡거린다. 우리나라에서 가장 늦게 성충으로 활동하는 늦반딧불이 경우 주로 8∼9월에 관찰되며 지속적으로 빛을 발산한다. 암컷은 날지 못하며 숲속 땅에서 수컷 빛 신호에 반응해 빛을 내며 다른 종과 달리 애벌레도 빛을 낸다.
과거 전기가 보급되기 전 호롱불 아래서 공부했던 시절이 있었다. 이 호롱불의 밝기가 1m 거리에서 약 0.4룩스(lux) 정도였다. 옛날 조상들의 `형설지공' 고사처럼 애반딧불이 1마리의 순간 최대 밝기는 3㎝ 거리에서 약 0.8룩스이며 20마리 정도면 독서가 가능하다고 한다. 전구는 에너지의 약 90%가 열로 소모되고 나머지 10%만 빛에너지로 이용되는 것에 비해 반딧불이는 100%가 빛에너지로 이용된다.
반딧불이가 빛을 내는 것은 짝짓기를 하기 위한 신호이며 열은 없다. 따라서 종에 따라 깜박거리는 횟수나 길이, 상대방이 반응할 때까지 깜박거림을 지연하는 주기 등이 다른 특수한 정보를 가지고 있다. 일반적으로 비행하는 수컷이 신호를 보내면 수풀 위에서 정지하고 있는 같은 종의 암컷이 반응을 하고 수컷이 이동하여 짝짓기를 한다. 짝짓기 후 암컷이 수컷을 잡아먹는 종도 있고 북미지역에 서식하는 포티리스 베르시콜로르 종은 포티누스 이그니투스 암컷의 깜박거리는 반응을 흉내내어 이그니투수 수컷을 유인하여 잡아먹기도 한다.
반딧불이는 화학에너지를 빛에너지로 바꾸기 위해 ATP(아데노신3인산)를 사용한다. 빛을 내는 부분은 배의 거의 끝부분 즉 8째 마디에 1쌍이 있으며, 빛을 내는 발광체들로 구성돼 있다. 이곳에서 루시페린이란 물질이 생성되며 루시페라아제 효소에 의해 산소와 반응하여 산화되면서 빛으로 에너지를 방출한다. 평소에는 산소를 소비해 에너지를 발생시키는 미토콘드리아가 산소를 독점해 빛을 내지 못하고 있다가, 발광체 바로 옆에 있는 효소에서 산화질소가 만들어지면 미토콘드리아는 활동을 중단하고 남은 산소가 루시페린에 공급되면서 빛을 내게 된다. 이런 일련의 과정은 1000분의 1초만에 이뤄진다.
최근 루시페라아제 유전자는 고등 동식물뿐만 아니라 미생물 등 분자생물학 연구 분야에서 외래 유전자 삽입과 발현 등의 표식 유전자로 주로 이용되고 있다. 또 루시페라아제를 이용한 생물검정법은 빠르고 비용이 낮은 데다 민감도가 높다는 장점 때문에 유용한 검정법으로 자리잡고 있다.
청정지역임을 알리고자 인공 사육한 반딧불이를 대상으로 축제행사를 하는 지자체들도 있다. 사육통에 갇힌 반딧불이를 보여줄 것이 아니라, 반딧불이가 자유롭게 시골 여름밤 밤하늘을 비행할 수 있는 서식환경을 빨리 회복시켜야 할 것이다.
국립중앙과학관
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이 가운데 빛을 내는 대표적인 생물은 반딧불이다.많은 사람들이 한여름 밤하늘을 황록색의 섬광으로 아름답게 수놓는 반딧불이를 통해 호기심과 정서를 키우면서 어린 시절을 보냈다. 이렇게 불과 수십 년 전만 해도 우리나라 대부분 지역에서 흔히 관찰할 수 있었던 반딧불이를 지금은 쉽게 볼 수 없게 되었다. 국가에서 무주군 설천면 남대천을 애반딧불이 서식지와 함께 천연기념물 제322호로 지정해 보호하는 상황까지 이르렀다.
반딧불이는 세계적으로 1900여 종, 우리나라에서는 8종이 알려져 있으며 대다수 종이 빛을 낸다. 몸은 주로 흑색ㆍ갈색ㆍ황색ㆍ적색을 띠며 애벌레 및 성충 모두 다른 곤충이나 달팽이, 다슬기 등을 잡아먹는 포식성이다. 우리나라에서는 애반딧불이 한 종류만 애벌레 단계때 물로 들어가 물달팽이ㆍ다슬기ㆍ수서곤충 등을 먹고 생활하며, 다른 종류들은 애벌레나 성충 모두 습기가 많은 숲 속에서 생활한다. 애반딧불이는 주로 6월 초순에 관찰할 수 있으며 1분에 60∼120번 빛을 깜빡거린다. 우리나라에서 가장 늦게 성충으로 활동하는 늦반딧불이 경우 주로 8∼9월에 관찰되며 지속적으로 빛을 발산한다. 암컷은 날지 못하며 숲속 땅에서 수컷 빛 신호에 반응해 빛을 내며 다른 종과 달리 애벌레도 빛을 낸다.
과거 전기가 보급되기 전 호롱불 아래서 공부했던 시절이 있었다. 이 호롱불의 밝기가 1m 거리에서 약 0.4룩스(lux) 정도였다. 옛날 조상들의 `형설지공' 고사처럼 애반딧불이 1마리의 순간 최대 밝기는 3㎝ 거리에서 약 0.8룩스이며 20마리 정도면 독서가 가능하다고 한다. 전구는 에너지의 약 90%가 열로 소모되고 나머지 10%만 빛에너지로 이용되는 것에 비해 반딧불이는 100%가 빛에너지로 이용된다.
반딧불이가 빛을 내는 것은 짝짓기를 하기 위한 신호이며 열은 없다. 따라서 종에 따라 깜박거리는 횟수나 길이, 상대방이 반응할 때까지 깜박거림을 지연하는 주기 등이 다른 특수한 정보를 가지고 있다. 일반적으로 비행하는 수컷이 신호를 보내면 수풀 위에서 정지하고 있는 같은 종의 암컷이 반응을 하고 수컷이 이동하여 짝짓기를 한다. 짝짓기 후 암컷이 수컷을 잡아먹는 종도 있고 북미지역에 서식하는 포티리스 베르시콜로르 종은 포티누스 이그니투스 암컷의 깜박거리는 반응을 흉내내어 이그니투수 수컷을 유인하여 잡아먹기도 한다.
반딧불이는 화학에너지를 빛에너지로 바꾸기 위해 ATP(아데노신3인산)를 사용한다. 빛을 내는 부분은 배의 거의 끝부분 즉 8째 마디에 1쌍이 있으며, 빛을 내는 발광체들로 구성돼 있다. 이곳에서 루시페린이란 물질이 생성되며 루시페라아제 효소에 의해 산소와 반응하여 산화되면서 빛으로 에너지를 방출한다. 평소에는 산소를 소비해 에너지를 발생시키는 미토콘드리아가 산소를 독점해 빛을 내지 못하고 있다가, 발광체 바로 옆에 있는 효소에서 산화질소가 만들어지면 미토콘드리아는 활동을 중단하고 남은 산소가 루시페린에 공급되면서 빛을 내게 된다. 이런 일련의 과정은 1000분의 1초만에 이뤄진다.
최근 루시페라아제 유전자는 고등 동식물뿐만 아니라 미생물 등 분자생물학 연구 분야에서 외래 유전자 삽입과 발현 등의 표식 유전자로 주로 이용되고 있다. 또 루시페라아제를 이용한 생물검정법은 빠르고 비용이 낮은 데다 민감도가 높다는 장점 때문에 유용한 검정법으로 자리잡고 있다.
청정지역임을 알리고자 인공 사육한 반딧불이를 대상으로 축제행사를 하는 지자체들도 있다. 사육통에 갇힌 반딧불이를 보여줄 것이 아니라, 반딧불이가 자유롭게 시골 여름밤 밤하늘을 비행할 수 있는 서식환경을 빨리 회복시켜야 할 것이다.
국립중앙과학관
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