글로벌 세계 대백과사전/생물I·동물·인체/동물의 분류/원생·중생동물/원생동물

원생동물(原生動物)은 모두 하나의 세포로 구성된 현미경적 크기의 동물이다. 고등 동물을 구성하고 있는 세포들은 서로 도와가며 조직이나 기관을 형성하고, 각각 일정한 기능을 갖는 데 반해, 원생동물은 모든 기능이 하나의 세포 내에서 이루어지므로 그것이 하나의 개체로서 생활한다.

운동은 편모, 섬모, 위족으로 하는데 운동을 하지 못하는 것도 있다. 모양은 매우 다양하여, 좌우비대칭형·동그란형·원추형·가늘고 긴 모양·납작하고 등과 배의 구별이 있는 것 등이 있다. 번식은 주로 이분법과 출아법으로 하며 교미와 접합의 유성 생식도 가능하다.

이러한 원생동물은 수생동물 유생의 먹이로 매우 중요하다. 또한 오염된 물에서 서식하는 대부분의 편모충류는 물을 정화시키는 역할을 하는데, 부유 생활을 하는 종류는 때에 따라 이상 증식을 하여 적조 현상을 일으켜 수생동물에게 큰 피해를 준다. 원생동물은 현재 전지구상에 3만 종 이상이 알려져 있고, 하천·호수·바다 등에 살고 있다.

대부분의 원생동물은 아주 작아 현미경으로만 볼 수 있으므로 원생동물에 대한 연구는 현미경의 발달과 함께 이루어져 왔다. 그러나 한정된 것만이 화석으로 남아 있을 뿐이며, 세포 기관의 연구 또한 무리 사이의 유연 관계를 설명하기에는 많이 부족하여 아직까지도 확실한 분류체계가 잡혀 있지 않다.

여기에서는 원생동물문을 편모충류·육질충류·포자충류·섬모충류의 4강으로 구분하였다. 지금부터 이들 각각의 특징을 살펴보기로 하자.

편모충류

생활사의 어느 시기에 하나 또는 여러 개의 편모를 가지는 무리로서, 색소체를 가지는 식물성 편모충류(유글레나 등)와 색소체가 없는 동물성 편모충류(클라미도모나스·불복스·트리파노소마·야광충 등)로 구분된다.

유글레나

euglena

유글레나과에 속하며 학명은 Eugl­enidae 이다. 연두벌레라고도 하는 유글레나는 세계에 약 150종이 분포한다. 몸체는 원뿔 모양이고 길이는 0.025-0.254㎜ 정도이다. 몸 안에 엽록체를 가지고 광합성을 하는 점에서는 식물이라고 할 수 있으나, 몸을 싸는 세포벽이 없고 편모로 유영하며, 또 안점(眼點)으로 빛을 감각하는 점에서는 동물이라 할 수 있다. 몸은 단세포로 되어 있고, 대부분 가늘고 긴 유선형이다. 또한 편모와 수축포 외에 안점·엽록체·핵 등의 세포기관과 저장물질인 파라밀론을 가지고 있다.

따뜻한 계절에 작은 연못이나 웅덩이의 물 표면에 녹색의 덩어리를 만든다. 대부분 맑은 물보다도 유기물을 품고 있는 흐린 물에 생육한다. 대부분이 녹색식물에 있는 엽록소를 가지고 있어 녹색을 띠며 빛에너지를 이용하고 작은 생물체를 먹기도 한다. 종류에 따라서는 배양하기 쉬우므로 연구용·교재로 많이 이용되어 왔다. 특히 편모운동의 관찰, 주광성(走光性)의 실험 등에서는 낯익은 생물이다. 유글레나의 주광성이란 안점에서 빛을 감지하여 빛이 오는 방향으로 헤엄을 치는 성질을 말한다.

볼복스

volvox

볼복스과에 속하며 학명은 Volvocina 이다. 두 개의 같은 길이의 편모를 갖는 수천 개의 세포가 있으며, 지름이 0.2-1.3㎜인 공 모양의 군체를 만든다. 대부분의 세포는 분열능력을 갖지 않지만, 군체의 뒷부분에 생식포(生殖胞)가 있고, 성숙하면 편모를 잃고 커진다. 봄·여름철에 못과 늪에서 볼 수 있으며, 물을 녹색으로 착색시키는 것도 있다.

생식법은 초기에는 무성생식을 하고, 후기에는 유성생식을 한다. 무성생식에는 생식세포가 세로로 분열을 반복하여 공 모양의 군체로 된 후 함입법과 유사한 방법을 통하여 행하며, 각 세포가 바깥쪽으로 향한 보통의 낭군체가 된다. 낭군체는 어미군체가 파괴될 때 생긴 것이며, 남은 모군체는 얼마간 생존하다가 죽는다. 유성생식은 난자생식으로 암수한몸 또는 암수딴몸이다. 생식세포가 장정기(藏精器)와 장란기(藏卵器)로 분화되어, 어미군체로부터 나온 정자가 장란기 내에 들어와 수정을 한다. 수정란은 휴면 후 감수분열하여 후에 군체로 발육하는 유주자(遊走子)를 만든다.

클라미도모나스

chlamydomonas

클라미도모나스과에 속하며 학명은 Chlamydomonadina 이다. 단세포로 크기는 10-30마이크로미터(㎛)이고, 공 모양 또는 계란 모양·유선형을 하고 있으며, 끝 부분에 모두 두 개가 있다. 세포막은 엷고 색소입자는 모양의 변화가 많다. 클라미도모나스는 광합성을 하기도 하고 세포 표면을 통해 영양소를 흡수하기도 한다. 주로 민물에서 발견되며 바닷물이나 얼음 또는 눈 속에서도 발견되는 등 분포 범위가 넓다. 일부는 토양이나 오염된 시궁창 등에서 물이 녹색으로 보이게도 한다. 유전 연구의 중요한 재료로 쓰인다.

야광충

夜光蟲 noctiluca

야광충과에 속하며 학명은 Noc­tiluca scintillans 이다. 몸은 지름 1㎜ 이상이고 육안으로 볼 수 있다. 몸은 무색이고 다른 편모충류와는 달리 가로홈이 퇴화했고, 세로홈은 입부분으로 변형되었다. 짧은 가로편모가 있고 촉수가 몸 밖으로 나와 있어 이것들을 천천히 움직여서 헤어 다닌다. 대부분 엽록체가 없으며, 식물성플랑크톤과 원생동물, 그리고 유기물을 섭취한다. 항상 연안 가까이에 떠돌아 다니며 밤에는 파도나 기타의 충격에 의하여 빛을 내므로 동물 발광의 연구 재료로도 유명하다. 이것이 크게 번성하여 바닷물이 연분홍빛이 되는 것을 이른바 '적조'라고 하는데, 많은 어패류를 죽게 하여 수산업에 많은 타격을 준다. 대부분 이분법이나 다분법으로 증식하는 무성생식을 하지만, 유성생식도 한다.

트리파노소마

trypanosome

트리파노소마과에 속하며 학명은 Trypanosoma rotatorium 이다. 버들잎 모양을 하고 있으며 몸길이는 10-30㎛이다. 몸 가운데 핵이 있으며, 후단부의 모기체(毛基體)에서 나온 하나의 편모는 몸의 측면을 따라 앞쪽으로 뻗어 충체(蟲體)와의 사이에 두드러진 파동막(波動膜)을 형성하고, 편모의 끝은 몸 표면에서 떨어져 유리편모가 된다. 증식은 종2분열 또는 다분열에 의하며 살아가면서 규칙적인 변태를 한다.

척추동물의 혈액 속(드물게 세포 내 기생인 것도 있음) 또는 체액 속에서는 본래의 트리파노소마형이나 둥근 모양의 무편모형만이 나타난다. 벼룩·모기·이·거머리·파리 등 흡혈성 무척추동물의 소화관 내에서는 둥근형·무편모형 외에 다른 세 가지의 형으로 변태한다. 트리파노소마에는 아프리카수면병을 일으키는 종류와 샤가스병과 아프리카의 가축병인 나가나병을 일으키는 종류가 있다.

육질충류(위족충류)

세포 기관인 위족이 있어 이것으로 먹이를 잡거나 이동운동을 한다. 민물·바닷물·흙 등에 널리 분포하는데, 주로 물속에 부유하거나 물 밑바닥에서 생활한다. 몸은 벌거숭이거나 바깥쪽이나 안쪽에 껍데기를 갖고 또 골격을 갖는 종류도 분열법으로 무성생식을 하며, 유성생식을 할 경우에는 편모가 있는 배우자, 드물게는 아메바상의 배우자를 만든다. 아메바, 유공충, 태양충, 방산충 등이 이에 속한다.

아메바

amoeba

지름이 약 0.25-2.5㎜로서 물 속이나 축축한 흙에서 사는 종류도 있고, 동물과 사람의 몸 속에서 사는 종류도 있다. 몸 전체가 하나의 세포로 이루어져 있는데, 이 세포는 형태가 일정하지 않은 원형질 덩어리이다. 탄력 있는 얇은 막이 원형질을 둘러싸고 있으며, 이 막을 통해 물과 공기가 아메바를 드나든다.

아메바는 움직이기 위해 몸의 모양을 변화시키는데, 원형질이 탄력 있는 막을 밀어내어 손가락 모양으로 위족을 만들면, 모든 원형질이 그 속으로 흘러들어간다. 아메바는 이렇게 한 걸음씩 옮길 때마다 또 다른 위족을 만들어야 한다.

아메바는 살아 있는 작은 생물과 죽어서 썩어가는 입자를 먹는다. 이들은 위족으로 먹이 입자를 천천히 감싼 후 삼켜 먹이가 세포 안으로 들어가게 한다. 먹이가 들어 있는 세포 부분을 식포라고 하는데, 식포는 먹이가 소화될 때까지 원형질 안에서 떠다닌다. 그리고 소화되지 않은 먹이는 모두 세포 밖으로 내보낸다.

민물에 사는 아메바는 몸 속에 들어오는 물의 양을 억제하지 않으면 세포가 터지게 되므로 수축포에서 여분의 물을 모아 세포막을 통해 내보낸다.

아메바는 일정한 크기에 이르면 둘로 나누어지는 이분법으로 증식한다. 먼저 핵이 나누어지고, 다음으로 나머지 부분이 갈라진다. 이러한 분열로 생긴 딸세포 두 개는 각각 새로운 개체가 되어 생활한다.

유각아메바

有殼－

논, 개천, 연못 등의 민물에서 볼 수 있으며 지름이 30-100마이크로미터(㎛)이고 껍데기는 원 모양이다. 핵 두 개와 수축포가 있고, 위족으로 이동하고 음식을 섭취한다. 무색에서 갈색에 이르는 투명한 키틴질의 껍데기를 분비하고, 세포질이 많은 위족을 내어 껍데기에 붙어 있다.

유공충

有孔蟲

석회질 또는 규산질의 껍질을 가지며 육안으로 보일 정도의 큰 단세포 동물이다. 껍질에 있는 작은 구멍에서 실 모양의 발을 내밀어 먹이를 얻는다. 유공충의 껍데기는 보통 세포질을 둘러싼 여러 개의 방으로 구성되어 있다. 대부분 바닷속 또는 바닷물 위에 살지만 일부는 플랑크톤으로 떠다니며 염분이 있는 호수에서 살기도 한다. 유공충이 죽은 후 껍질이 쌓여 된 진흙인 유공충니는 그대로 육지가 된 것은 백악이 되고, 그대로 다져진 것은 석회가 된다. 석회가 된 유공충니는 해저의 약 30%를 덮으며, 석회석과 분필을 만드는 재료로 쓰인다. 생식은 무성생식과 유성생식을 되풀이한다.

방산충

放散蟲 radiolarian

방산충목에 속하며 학명은 Ra­diolaria 이다. 바다에 사는 부유동물로 키틴질을 분비하고 외부는 규질의 골격으로 싸여 동그란 형·원반형·타원형을 이루며 모두 방사상의 모양을 한다. 구멍이 뚫린 외골격을 통해 여러 가지 위족이 나온다. 세포질은 중심낭이 있어 안쪽의 세포내질과 바깥쪽의 세포외질로 나누어지고 일정한 수의 구멍으로 연결되어 있다. 세포내질에는 핵이 있으며 세포외질에는 액포가 있어 부력을 조절한다. 많은 골침의 위족은 몹시 섬세하고 아름다우나 부스러지기 쉽다. 화석으로 유해는 바다 밑에 쌓여 방산충니를 형성하여 퇴적암의 일부가 된다. 출아, 이분법, 다분법 등의 무성생식을 하며 와편모충류와 공생하는 종류도 있다. 선캄브리아대(5억 7,000만 년 전) 지층에서 화석으로 발견되며 지구의 환경이나 지층을 비교하는 데 중요한 역할을 한다.

태양충

太陽蟲 sun animalcule

태양충목에 속하며 학명은 Actinophrys sol 이다. 지름 0.05㎜의 동그란 모양으로 많은 허족(虛足)이 시방으로 나와 있어 태양충이라 불리게 됐다. 허족은 방사상의 수많은 세포질 덩어리로 이루어지며 운동보다는 먹이를 잡는 데 쓰인다. 겉으로 보면 방산충과 구조가 매우 비슷한데 중심낭이 없는 점으로 구별된다. 못·호소 등의 담수의 플랑크톤이 있는 곳에서 부유생활을 하며, 세균이나 작은 편모충을 먹고 산다. 생식은 이분법이나 출아법으로 무성생식을 하거나 편모를 가진 배우자를 만들어 유성생식을 한다.

포자충류

모두 기생충으로서 전형적인 포자를 형성한다. 포자는 가는 실을 가지지 않는 단순형으로서 한 개 내지 여러 개의 포자껍질 속에서 분열하여 생긴 세포인 종충(種蟲)을 갖는 만생포자충류(말라리아원충), 포자가 껍질을 가지며 한 개의 종충을 갖는 무극낭포자충류, 포자가 하나 또는 더 많은 가는 실과 종충을 갖는 극낭포자충류로 나누어진다.

만생포자충

말라리아원충이라고도 한다. 숙주특이성이 높은 고유종이 사람·원숭이·쥐·조류 등에 기생하여 말라리아의 병원(病原)이 된다. 사람에게는 3일열말라리아원충(하루거리말라리아원충)·4일열말라리아원충(이틀거리말라리아원충)·난형말라리아원충·열대열말라리아원충 등의 네 종류와 매우 드물게 원숭이말라리아원충의 특정종이 감염된다.

이들 병원충의 생활사는 복잡한데, 사람의 간세포와 적혈구 안에서는 무성생식(다수분열)을 하며, 매개곤충인 말라리아모기의 몸 안에서는 유성생식(포자형성)과 무성생식을 하므로 동물학적으로는 사람이 중간숙주, 모기가 최종숙주가 된다.

감염은 매개하는 모기가 흡혈할 때 침샘 안의 포자소체가 주입되어 이루어진다. 인체 내로 들어온 포자소체는 혈액순환을 통해 간세포에 이르고, 무성적(無性的)인 증식으로 적혈구 외형(赤血球外型) 발육을 1-2회 되풀이하면 비로소 적혈구에 침입이 가능한 적혈구 외기(外期)의 분열소체가 되어 이것이 적혈구 안으로 들어가 일정주기의 무성적인 적혈구내형 발육을 되풀이할 때마다 적혈구를 파괴한다. 이러한 적혈구 파괴가 일어날 때 숙주는 40℃ 이상의 고열이 나며, 증식주기는 병원충의 종류에 따라 다르므로 진단할 때 중요시된다.

섬모충류

섬모로써 운동하는 무리로, 형태·서식 장소·생활 양식의 변화가 심하다. 대핵과 소핵이 있는데, 소핵은 생식에 관여한다. 유성생식은 접합, 무성생식은 분열법(횡분열)이나 출아법에 의하며, 대부분 자유생활을 한다. 섬포충류는 표면에 전체적으로 거의 일정한 길이의 섬모가 나 있는 전모류(짚신벌레)와 많은 섬모가 두세 줄로 촘촘히 늘어서서 작은 막을 형성하고 다시 이것이 구전막(口前膜)을 만드는 선모류(나팔벌레)로 나누어진다. 그 외에 종벌레가 있다.

짚신벌레

paramecium

짚신벌레과에 속하며 학명은 Pa­ramecium caudatum 이다. 몸 길이 170-290㎛이며 몸은 유선형이다. 앞끝은 둥글고 뒤끝은 원추형으로 뾰족하여 짚신 모양을 이룬다. 몸 전체에 균일하게 섬모가 빽빽이 자라고, 입은 몸의 중앙부에서 깔때기 모양으로 열리며, 여기서 몸의 앞끝 왼쪽에 이르기까지 위구부(圍口部)라는 큰 홈이 계속되어 있다. 중앙부에 대핵과 소핵이 있다.

이처럼 짚신벌레는 아메바에 비해 훨씬 분화된 구조로 이루어져 있다. 담수에 살며 못·도랑·논·늪 등에 흔히 있다. 입의 뒤쪽에서 가로로 이분열하여 증식하므로, 뒤쪽 절반의 낭세포는 입을 새로 형성한다. 성숙한 개체는 접합에 의해서 유성생식을 한다. 이 경우 암수의 성별은 형태적으로는 없으나, 서로 접합 가능한 상대가 유전적으로 정해져 있으므로 수정생리학(受精生理學)이나 유전학의 연구재료로 많이 사용된다.

먹이는 짚신벌레의 한쪽에 있는 세포입이라는 구멍을 통해 안으로 들어간다. 세포입은 식도관으로 이어지고, 먹이는 식도관에서 공 모양의 식포로 원형질 속으로 들어간다. 배설물은 세포항문으로부터 배출된다.

나팔벌레

喇叭－ stentor

나팔벌레과에 속하며 학명은 St­entor polymorphus 이다. 몸은 원뿔형 또는 나팔 모양으로 몸길이는 1-2㎜이다. 몸빛은 종류에 따라 무색·갈색·담홍색·청색·녹색·붉은색을 띤다. 몸의 앞쪽에는 넓은 입부분이 있고 그 가장자리에 섬모가 입 부분을 반시계 방향의 나선형으로 둘러싸고 있으며, 중앙에 소화관이 아래쪽으로 연결되어 있다. 입 부분을 제외한 몸 전면에는 짧은 섬모가 빽빽이 나 있다. 대핵은 작은 타원 모양으로 6-9개 정도가 염주 모양으로 늘어서 있고, 소핵은 여러 개가 대핵 주위를 둘러싸며 흩어져 있다. 몸은 수축성이 있으며, 몸 표면에는 섬모가 있고 다른 물질에 부착하기도 한다. 더러운 만의 갇힌 물에 서식하며 헤엄치면서 미생물을 잡아먹고 산다.

종벌레

鐘－

종벌레과에 속하며 학명은 Vorticella ne­bulifera 이다. 몸길이는 신축성이 강하여 뻗으면 100-200마이크로미터(㎛)이고 움츠리면 35-100㎛의 작은 심장모양으로 된다. 몸은 거꿀종꼴이고 몸빛은 무색·담황색 또는 담녹색이고 핵은 대핵과 소핵을 이루며 수축포는 1-2개이다.

몸의 위쪽 입(구분)에만 세 줄의 섬모열이 있고, 몸의 아래쪽은 길다란 막대 모양의 자루로 되어 있다. 이 자루로 다른 사물에 부착하여 산다. 입 부분과 자루가 자극에 민감하며, 입이 안쪽으로 수축하여 몸을 공 모양으로 만들 수 있다. 자루는 코일 모양으로 감겨서 전체적으로 수축한다. 종벌레는 무리를 지어 살지만 군체를 형성하지 않는 것이 특징이다.

번식은 분체법과 포자 형성에 의해 이루어진다. 분체법은 입의 중심에서 자루를 향해 진행된다. 분열이 진행되면 하나의 자루에 몸이 두 개가 생기게 된다. 다음으로 한쪽 개체가 자루에서 떨어져나가 자유 유영을 하다가 다른 곳에 부착하고 변태해서 자루를 생성한다. 몸길이의 4-5배나 되는 섬모가 있어 물결을 일으켜 먹이를 입에 운반한다. 여름의 연못·웅덩이·더러운 물 속의 나무나 돌 등에 붙어 산다.