매미나 깍지벌레의 여과실은 소화효소가 닿기 전에 수분을 흡수하는 용도인가? 아니면 여분의 먹이를 우회배출하기 위한 목적이 강한가?

여과실의 핵심 기능

매미나 깍지벌레와 같은 노린재목(Hemiptera) 곤충의 여과실(Filter chamber)은 섭취한 수액에서 과도한 수분과 당분을 소화관 뒷부분으로 직접 우회 배출하여, 상대적으로 부족한 질소 화합물(아미노산)의 농도를 높여 효율적으로 흡수하기 위한 구조입니다.

여과실의 작용 기전과 목적

1. 먹이의 특성상 한계: 이들 곤충이 섭취하는 식물체 수액은 수분이 대부분이며 생장에 필수적인 질소 화합물의 농도가 매우 낮습니다.
2. 농축 효율 증대: 중장의 앞부분과 뒷부분(또는 말피기관)이 서로 밀착된 여과실 구조를 통해, 수분과 당분이 삼투압에 의해 중장의 흡수 부위를 거치지 않고 후장으로 바로 넘어갑니다.
3. 소화 효소의 농도 유지: 과도한 수분이 소화관 내부의 소화 효소를 희석시키는 것을 방지하여 좁은 소화 부위에서 영양분을 효과적으로 흡수할 수 있게 합니다.
4. 감로 형성: 흡수되지 못하고 우회된 다량의 당분과 수분은 항문을 통해 배출되는데, 이것이 감로(Honeydew)가 됩니다.

시험 포인트

1. 대상 해충: 주로 노린재목(매미류, 깍지벌레류, 진딧물류, 나무이류) 곤충의 형태학적 특징으로 출제됩니다.
2. 이차 피해: 여과실을 거쳐 배출된 감로는 잎과 줄기에 부착되어 광합성을 저해하는 그을음병(Sooty mold)의 직접적인 원인이 됩니다.
3. 공생 관계: 배출된 감로는 개미 등과의 상리공생 관계를 형성하는 중요한 매개체가 됩니다.

비교 분석

관련 용어

1. 중장(Midgut): 소화와 흡수가 일어나는 핵심 부위
2. 후장(Hindgut): 배설물이 지나가는 소화관의 뒷부분
3. 삼투압(Osmotic pressure): 여과실 내에서 수분을 이동시키는 물리적 원리
4. 흡즙성 해충: 식물의 조직에 입틀을 꽂아 액체 성분을 빨아먹는 해충 무리