[기본서 내용]
곤충의 순환계는 혈액이 혈관 속에서만 흐르지 않고 조직 사이로 직접 스며드는 개방 순환계(open circulatory system)의 특징을 가집니다. 주요 구조와 폐쇄 순환계와의 차이점은 다음과 같습니다.
곤충 순환계의 주요 특징
- 등혈관(Dorsal vessel): 소화관의 등 쪽에 위치하며, 몸 뒤쪽의 심장(heart)과 앞쪽의 대동맥(aorta)으로 구성됩니다.
- 심문(Ostia): 심장의 마디마다 있는 쌍을 이룬 구멍으로, 혈액이 심장 내부로 들어오는 통로입니다. 판막이 있어 혈액의 역류를 막습니다.
- 혈액(Haemolymph): 혈장(plasma)과 혈구(haemocyte)로 구성되며, 곤충 체적의 15~75%를 차지합니다. 혈장은 영양분, 호르몬, 노폐물을 운반하고 수분을 보존하는 역할을 합니다.
- 격막과 혈강: 등횡경막과 배횡경막에 의해 체강이 심장주위강, 내장강, 신경주위강으로 나뉘어 혈액 순환을 돕습니다.
- 부속박동기관(Accessory pulsatory organ): 다리, 더듬이, 날개 기부 등에 위치하여 말단 부위까지 혈액이 원활하게 순환하도록 돕는 보조 펌프 역할을 합니다.
개방 순환계와 폐쇄 순환계의 차이점
- 혈액의 흐름 경로: 폐쇄 순환계(척추동물 등)는 혈액이 심장, 동맥, 모세혈관, 정맥으로 이어지는 폐쇄된 관 속에서만 흐르지만, 곤충의 개방 순환계는 대동맥 끝을 나온 혈액이 혈체강(hemocoel)이라는 조직 사이의 공간으로 직접 쏟아져 나와 장기를 직접 적십니다.
- 산소 운반 기능: 폐쇄 순환계는 혈액(헤모글로빈 등)이 산소 운반의 핵심 역할을 수행하지만, 곤충은 별도의 호흡계(기관계)가 산소를 각 조직으로 직접 전달하므로 혈액의 산소 운반 의존도가 매우 낮습니다. (단, 깔따구 유충처럼 예외적으로 헤모글로빈을 가진 경우도 있습니다.)
- 이산화탄소($\text{CO}_2$) 운반: 곤충의 혈액 내 이산화탄소는 30~80%가 중탄산염 형태로 존재하며 배설계와 협력하여 조절됩니다.
- 순환 효율: 폐쇄 순환계는 높은 혈압을 유지하여 혈액을 빠르게 순환시키지만, 개방 순환계는 상대적으로 저압이며 심장의 박동뿐만 아니라 몸의 움직임과 익상근(alary muscle)의 수축 등에 의해 서서히 순환합니다.