별을 닮은 극피동물

생

별을 닮은 극피동물 - 불가사리

극피동물 문

극피동물 문은 바다나리류와 갯고사리류를 포함하는 바다나리강 (class Crinoidea), 불가사리류를 포함하는 불가사리아강 (subclass Asteroidea), 거미불가사리류를 포함하는 거미불가사리 아강 (subclass Ophiuroidea), 성게류를 포함하는 성게 강 (class Echinoidea), 그리고 해삼류를 포함하는 해삼 강 (class Holothuroidea) 의 3강 2아강을 포함하고 있는 해산 무척추동물의 한 문이다.
극피동물의 몸은 뚜렷한 5방사(five-rayed, pentamerous) 대칭이고, 체표는 중배엽성의 작은 석회질의 극과 골판으로 덮혀 있다.
극피동물은 소수의 종이 있는 북극지방을 제외하고는 세계 모든 바다에서 발견된다. 불가사리류와 성게류, 특히 극이 나 있는 성게와 납작한 연잎성게는 해안을 따라 흔히 발견되고 많은 종은 온대 지역, 북극, 남극과 열대에 제한적으로 나타나지만 열대형은 널리 분포해 있다. 필자들에 의해 우리 나라에 밝혀진 극피동물을 보면
불가사리 47종, 거미불가사리 아강 57종, 성게 강 26종, 해삼 강 29종으로서 모두 159종이 보고되고 있다.

[별불가사리]

[미끈 애기 불가사리]

[햇님 불가사리]

[일본불가사리]

Ⅰ. 불가사리 아강(海星亞綱, Asteroidea)

불가사리류는 모두가 자유생활을 한다. 몸은 평평한 오각형의 별 모양이고 보통 5개 또는 그 이상의 완(arm)을 가지며, 완은 중심부의 반(disk)과 명확히 구별되지
않는다. 골격이 딱딱하게 느껴지나 유연하게 굽혔다 펴는 운동을 한다. 입이 있는 아래쪽을 배쪽 또는 구측(oral side)이라 하고 반대쪽을 등쪽 또는 반구측
(aboral side)이라고 부른다.
유성생식이 보통이나 무성생식의 분열법을 취하는 것도 있다. 발생은 직접 발생하는것과 간접발생하는 것이 있고, 후자의 경우에는 부유성 비핀나리아(bipinnaria)
유생을 발생하고 다음 브라키오라리아(brachiolaria)로 발달한 후 변태하여 소형의 불가사리가 된다. 모래, 진흙 속을 파고 들어가고 또는 암초 위에서 생활하며
이동성이다. 모래 진흙속에 서식하는 종은 모래 속의 작은 동물을 모래, 진흙과 함께 먹는 것도 있고, 암초위에 있는 종은 다른 동물, 특히 연체동물을 포식하며
양식 패류에 큰 해를 끼치는 종류가 있다. 불가사리류의 화석은 오르도비스기부터 발견되고 있다. 현생종은 약 1,600종 이상 알려져 있다.

1. 외부형태와 구조

불가사리류의 몸은 전형적으로 5개의 완을 가진 편평한 별 모양이다. 그러나 완의 수가 5개보다 많은 것이 있다. 한국 동해안에서 발견되는 문어다리 불가사리(Plazaster borealis)는 31∼36 개의 완을 가지고 있다 우리 나라 불가사리류의 대표적인 종인 별불가사리(Asterina pectinifera)는 보통 5개의 완을 가지나 4∼6개의 완을 가진 것이 적지 않고 때로는 그보다 더 많은 수를 가지고 있다. 팔손이불가사리(Coscinasterias acutispina)는 6∼12개를 가지고 있다. 그리고 이들의 크기는 직경이 16∼310㎜에 달한다. 완은 대부분 기부가 넓고 끝으로 가면서 폭이 좁아져 그 끝이 뾰족하게 되는 것이 보통인데, 많은 완을 가지는 종에서는 기부가 가늘고 긴 완을 가진다. 몸의 표면은 극의 발달 정도에 따라 아주 매끈한 것, 소립파로 덮혀 있어 거칠은 모양, 혹 모양의 돌기를 가진 것, 또는 크고 작은 많은 극을 가진 것 등 여러 가지이다.

2. 생식과 발생

불가사리류의 생식습성은 자유 생활의 부유 유생을 하는 것으로부터 포육성의 직접 발생형에 이르는 것이 있다.

1) 발생 : 불가사리류는 정자와 난자가 바닷물로 방출되어 수정하고 수정의 최적기는 난의 제1분열기로 제 1 극체의 방출 후에는 수정 능력이 저하하기 시작한다.
불가사리 속(Asterias) 에서는 난의 방출기는 월령과 관계가 있고 초승달일 때에는 방난하지 않는다고 한다.
난황이 적은 난의 수정난은 전형적인 전등할을 하고 같은 크기의 할구로 나뉜다. 난황이 많든 적든 별불가사리와 같이 주름진 포배를 만든다. 낭배는 함입에 의해서 형성되고 배는 원형에서 장타원형으로 된다. 원당은 좁아지고 배쪽에 생긴 구함(stomodaeum)이 원장 정단에 달하게 되면 그 좌우에 체강낭(coelomic sea)이 분리한다. 이때가 되면 유생의 몸은 좌우대칭성을 나타낸다. 그리고 몸 전체에 생긴 섬모는 특징적인 띠로 집중하고 유생의 앞쪽 전구섬모띠(preoral loop)와 항문의
앞 쪽을 둘러싸는 함섬모띠(anal loop)를 만든다.
그후 유생은 굽은 돌기를 내고 이 돌기는 성장과 더불어 섬모띠와 함께 복잡하게 되며 성게류 유생의 완과 같은 것이다.

2) 무성생식 및 재생: 일반적으로 반의 분열에 의하여 무성적으로 2개체가 된다. 반이 분열하는 부위는 다소 끊어지기 쉬운 골격 구조로 되어 있다. 이러한 분열은
체판불가사리속(Coscinasterias) 과 단단불가사리 속(Sclerasterias) 등이 있어서 알려져 있고, 어린 개체에서도 볼 수 있다. 또한 긴팔불가사리 속(Ophidiaster)
에서는 1개의 완에서 전체가 재생하는 것이 알려져 있다. 그러나 자절(self-fission)의 요인에 관해서는 아직 아는 바 없다. 이와 같이 일부 불가사리류는 높은 재생력을 가지고 있고, 1∼2개의 완이 재생한 흔적이 있는 개체를 흔히 볼 수 있다.
불가사리류의 재생력에 관해서는 여러 보고가 있는데, 이것에 의하면 완은 횡으로 어느 부위에서 잘라도 재생을 하나 완의 기부에서 자른때가 재생이 빠르고
그경과도 완만하며 어떤 것은 완전히 재생되는데는 1년 이상이 걸린다. 재생에는 내부의 모든 기관과 체벽의 일부분이 붙어 있는 것이 필요하고, 재생에 필요한
반의 양은 종에 따라 다르다.

3. 생리

1) 이동과 운동
불가사리류는 보통 한 장소에서 정착하는 경향이 있어 아주 먼 곳으로 이동하지 않는 것 같다. 이동(운동) 속도에 관해서는 보고되어 있으나 물론 이것은 환경 조건의 영향을 받는 것으로 일정하지 않다. 어떤 종에서는 2∼5㎝, 어떤 것은 30∼60㎝, 그리고 빠른 것에서는 분당 2 m 로 기록되어 있다. 보행은 하나의 완을 앞쪽으로
뻗쳐 관족을 사용하여 몸을 진행방향으로 눌러 진행함으로써 이루어 진다. 진행방향으로 뻗친 관족은 흡반을 바닥쪽에 붙이고 흡반의 중심부에 진공을 생기게 하여 분비한 점액과 함께 바닥면에 흡착시켜 관족을 후방으로 흔들어 전진한다.
특별한 이동법을 아므르불가사리에서 보면 체강 속에 기체를 충분히 채워 물 속 또는 물위에 떠서 조류를 타고 집단적으로 이동하는 경우가 있다. 물위로 뜬개체는 관족이 수축해 있고, 멈추어 있으며, 다른 물체에 접촉하면 관족은 운동을 시작하고 체내의 기체는 완의 끝 가까이에서 바다 속으로 배설되어 정상 상태로 회복된다.

2) 화학적 자극과 식성
불가사리류는 육식성의 적게 먹는 동물로서 먹이에 대해 아주 민감하게 반응한다. 완만하게 움직이는 거의 모든 동물이 먹이가 된다. 그래서 이미패류와 고동, 굴
등의 연체동물, 작은 갑각류, 다모류, 불가사리와 성게, 거미불가사리 등의 극피동물이 먹이가된다. 자망에 걸린 어류도 단시간에 먹으며 굴, 홍합, 조개 양식장에는 많은 불가사리가 습격하여 큰 피해를 주는 수가 있다. 불가사리류가 큰 이미패와 어류를 먹는 경우, 먹이가 위속에 전부 들어가지 않기 때문에 완으로 먹이를 둘러TTk고 입쪽을 눌러 분문위를 밖으로 내어 싸서 소화시키면서 흡수하고 소화가 되지 않는 것은 그대로 버린다.
애기불가사리류는 분문위가 아주 작아 위벽이 입 밖으로 나오지 않음으로 해조나 바위등에 부착하는 작은 동물을 먹는다.
불가사리류의 소화는 주로 세포 외에서 이루어지며 강력한 소화액이 위와 유문맹난에서 나온다. 소화물은 소화관 벽의 편모의 움직임에 의해 운반되고 세포외 또는 내 소화가 이루어지며 소화 흡수된 물질은 맹낭상피에 저장되거나 또는 혈동계에 의해 운반된다.

3) 수온과의 관계
불가사리류의 분포는 해수의 온도와 중요한 관계를 갖고 있다. 한국 연안에서 흔히 보는 아무르불가사리는 남쪽으로 갈수록 바다 깊이 들어가는 경향이 있다.
여름에는 약 100m 깊이(수온은 약 13∼14℃)에서 볼 수 있고 겨울에는 20∼50m(수온은 약 10∼14℃)에 서도 채집된다. 남해 연안의 굴 양식장을 습격하여 큰 피해를 주는 아무르불가사리가 여름에 급격히 퇴거하는 것이 천해의 수온 상승과 관계가 있다는 것이다. 별 불가사리는 수온 상승에 견딜 수 있어 25℃에서 죽지 않는다. 그럼으로 불가사리류의 서식 수온, 온도 적응의 폭 등이 밝혀지면 종의 분포와 유용 어류의 분포와 관계 등에 유용한 지침이 될 수 있다.

4)염분과의 관계
불가사리류는 해산 동물로서 기수지역에는 분포하지 않는다. 체표는 자유로이 물을 투과함으로써 몸 밖의 염분 농도가 감소하면 몸이 움츠려 들고 어느 ksrP에
다다르면 죽게된다. 그래서 염분의 농도는 불가사리의 분포를 제한하는 조건이 된다.

4. 생태

불가사리류는 모두가 해산 저서동물이나 그 저질에 따라 분포하는 것이 많다. 불가사리와 저질과의 관계는 이들의 이동과 관계가 있고 수온의 변화, 생식시기,
먹이의 많고 적음 등에 영향을 받는 것으로 생각되나 반드시 일정한 것이 아니다.
불가사리류가 다른 동물에 기생하여 사는 예는 없으나 다른 동물이 이 동물에 기생, 공생하는 예는 많이 알려져 있다.
불가사리의 지리적 분포는 극피동물의 다른 강에서와는 달리 알래스카를 중심으로 북태평양에 가장 풍부하다. 그 중 많은 종류가 미국태평양쪽과 비교하면 아주
빈약하게 보고되고 있으나, 그 구성을 보면 국토가 남북이 짧은데 비하여 한류와 난류가 삼면 연안을 따라 교차되는 관계로 다른 해역에서는 볼 수 없는 흥미있는
상태를나타내고 있다.즉 북태평양의 북방종과 아울러 인도태평양의 남방종이 분포하고 있다. 우리 나라의 남쪽은 남방계의 경향이 뚜렷하고 쿠로시오 난류의 영향을 받는 것으로 보인다. 이들을 보면 가시불가사리(Astropoecten polyacanthus), 빨강불가사리(Certonardoa semiregularis), 팔손이불가사리(Coscinasterias acutispina) 등이 있고, 이외에도 메디불가사리류(Mediaster), 긴팔불가사리류(Ophidiaster), 왕관 불가사리류(Coronaster) 등이 알려져 있다.
우리나라의 북쪽, 특히 동해안에서는 남쪽에 비해 확실히 북방계의 종이 풍부하다. 이들은 북태평양에 널리 분포하는 종으로서 일본의 북부와 북미쪽에 공통해 있는 종이다. 이들을 보면 빗살판불가사리류(Ctenodiscus), 작은불가사리류(Leptychaster), 검은띠불가사리류(Luidia), 헛불가사리류(Pseudarchaster), 애기불가사리류(Henricia), 햇님불가사리류(Solaster), 입방불가사리류(Pteraster), 문어다리불가사리류(Plazaster), 일본불가사리류(Distolasterias), 아팰불가사리류(Aphelasterias), 그리고 아므르불가사리류(Asteria) 등이다.

5. 인류와의 관계

불가사리의 대부분은 이미패류 또는 그의 어린패를 포식하고, 양식장에 큰 해를 주는 것으로 알려져 있다. 불가사리는 생후 1개월 된 어린 것은 6일간에 50개의
조개류를 먹는다. 이들의 번식은 굴, 진주조개 그 외의 패류에 큰피해를 주므로, 굴 양식장에서는 불가사리의 퇴치에 많은 고심을 한다. 미국에서는 법령으로
불가사리의 번식을 막기 위하여 그물을 쳐서 불가사리를 모아 비료로 하고 또 양식장 주위에 벽을 쌓아올려 침입을 방지한다. 주로 피해를 주는 종은 전갈가시
불가사리(Astropecten scoparius), 검은띠불가사리, 빨강불가사리, 별불가사리, 아무르불가사리 등이 있다.

Ⅱ 거미불가사리 아강(蛇尾亞綱, Ophiuroidea)

거미불가사리류가 계통분류학적으로 불가사리 아강과 근연임이 화석학상의 증거에 의 명확히 되었다. 그래서 이들을 묶어서 성형동물(Asterozoa)이라고 부른다.

거미불가사리류는 극피동물 중에서는 몸이 작은 편이나 삼천발이류는 완을 펴면 직경이 30 ㎝ 이상에 달하는 것도 있다. 몸은 비교적 작은 반과 가늘고 긴 완으로
되어 있으며 불가사리와는 달리 반과 완과의 경계가 뚜렸하다. 완은 5개의 경우가 보통이나 6개, 7개도 있으며, 또 도중에 분지하완은 수평으로 움직일 수 있으며
분지하고 있는 것에서는 상하로 움직일 수 있고 물건을 잡을 수도 있다. 보대구는 없고 골판으로 표면이 닫혀있으며, 관족이 감각을 느끼는 촉수로 되어 있다.
입은 아래쪽 중앙에 오방사상으로 되어 있으며 이빨모양의 극을 가지고 있다. 입에서는 바로 위강과 연결되고, 위강은 반속에 있는 것이 많으나 때로는 완 속으로
들어가 있는 경우도 있다. 장과 항문 등은 없다. 천공판은 입쪽에 있다. 완의 기부 입쪽에는 생식낭(burse)이 있다. 이것은 호흡과 관계가 있으며, 생식 물질이 이곳을 통해서 방출된다. 생식낭은 5쌍, 즉 10개가 있고 체표에 함입해 있으며 때로는 종류에 따라 없는 것도 있다. 환상신경계와 환상수관계는 반의 안쪽 골격으로 덮혀 있고 방사신경과 방사수관은 완의 가운데를 통하여 척추골과 같은 완골속에 있어 보호되고 있다.
암수 딴몸이 많고 암수 한몸도 알려져 있다. 일부 종에서는 무성생식이 이루어지며, 이분열한다. 거의 모두가 유성생식을 하고 보통 해수속에서 수정하며 난할은
방사형이다. 성장함에 따라 부유성의 디프레우루라(dipleurula) 유생이 되며, 성게류의 유생에 닮아 있으나 완이 길어 오피오프루테우스(ophiopluteus)라 부른다.
오피오프루테우스는 발생 중 일부분이 도리오라리아(doliolaria) 유생의 형질을 포함하고 몸의 대부분은 사멸하나 그의 일부에서 어린 거미불가사리가 나온다.
이것이 바다 밑바닥에 가라앉아 저서성이 되고 성장하여 성체가 된다.
이들의 서식 장소는 모래, 진흙 위나 속, 또는 암석 사이 또는 해조의 위, 해면류, 히드라충류, 산호충류 등의 위에서 볼 수 있고, 특히 폴립을 먹는 것도 있고, 특히
물체에 달라붙는 거미불가사리류는 여러 가지 산호충류의 가지를 감고 있는 것이 많다. 먹이는 플랑크톤, 작은 갑각류, 그 외 작은 동물이고, 부착동물인 히드라충류와 산호충류의 폴립을 먹는 것도 있다. 다모류는 여러 개체가 모여서 포식한다. 작으나 운동이 민첩하고 이동력도 극피동물중에서 빠른 편이다.
극피동물중에서 종 수가 가장 많아서 약 2,000종, 또는 그 이상이 있고 개체수도 많으며 한 장소에 밀집하여 생활하는 습성이 있다. 화석은 오르도비스기 에서부터
나오고 있다. 한대, 온대, 열대 등 널리 분포해 있고, 천해로부터 심해까지 살고 있으며, 특히 양비늘거미불가사리는(Amphipholis squamata)는 세계에 널리 분포하며, 뱀거미불가사리(Ophiactus savingnyi) 는 열대에 널리 서식하고 있다.

[왜곱슬거미불가사리]

[거미불가사리]

1. 외부형태와 구조

몸은 불가사리류와 닮았으나 반과 완이 명확히 구별된다. 반은 보통 원형 또는 오각형으로 넓적하며 5개 또는 6개의 가는 완이 반사상으로 나 있다. 넓적거미불가사리 과(Euryliae)와 삼천발이 과(Gorgonocephalidae) 에 속하는 어떤 종은 완이 2 분지하여 나뭇가지 모양으로 되어 있다. 우리나라 거미불가사리류에서 반으??
직경은 1.5∼60㎜에 달한다. 보통 완의 길이가 반의 직경의 5∼6배이나 긴팔거미불가사리(Amphiura sinicola) 는 12∼17배 이상이다.

2. 생식과 발생

1) 생식 : 거미불가사리류의 반의 배쪽, 완의 기부 좌우에는 생식 열구(genital slit)가 10쌍 있고, 완의 가장자리에는 반의 가장자리와 관절된 생식판(genital plate)이 붙어 있다. 생식 열구는 보통 구순의 끝에서 반의 가장자리까지 있는 긴 구멍이나 짧은 것도 있다. 그 속에는 생식낭이 반의 체강 속에 넓게 있고 그 체강벽에 생식선이 붙어 있다. 생식선은 각 생식낭에 1개가 붙는 경우, 좌우에 1쌍이 붙는 경우, 좌우에 1열로 붙는 경우, 그리고 삼천발이류와 같이 1,000 개 이상 붙어 있는 것도
있다. 방난은 수온상승과 관계가 있으며 봄에서 여름에 많고 2개월 정도 걸리는 것이 보통이다.
대부분 거미불가사리류는 암수 딴몸이나 암수를 구별하기가 어렵다. 산란기에는 암·수에 따라 생식선의 색체가 달라진다. 그리고 암·수가 입과 입을 합하고 수는
완을 암의 완에 기댄다. 암수 함몸의 종도 많으며 범세계종인 양비늘거미불가사리가 대표적인 종이다. 암수 한몸인 종은 태생(viviparous)의 것이 많고 대부분 수컷이 먼저 성숙하는데, 특히 남극 해의 종에서 많이 알려져 있다. 일반적으로 태생종은 산란기가 길고 생식낭에서 직접 발생한 배는 그 장소에서 그대로 보육(brooding)되는 예가 많다.

2) 발생 : 보통 방사난할을 하여 부유성의 오피오프루테우스 유생으로 되며, 내부의 구조가 발달함에 따라 그 대부분은 퇴화하여 죽고, 주된 기관을 가진 일부분
만이 작은 성체가 되어 이것이 바다 밑으로 가라앉아서 모래 위에 저서성의 생활을 한다.

3. 생태

거미불가사리류는 암초 지대의 돌 밑, 진흙 또는 모래바닥에 살고 있는 종으로서 내만과 외양의 모래, 진흙바닥에도 분포한다. 특히 뱀거미불가사리류는 온대와
대륙붕에 널리 살고 있다. 이들의 먹이는 플랑크톤, 유기침전물, 소형 유영동물, 폴립, 잡식성으로서 다른 저서동물의 유생을 포식하는 것 등 섭식 방법도 여러 가지이다. 거미불가사리류에 부착, 공생, 기생하는 동물이 아주 많다.
거미불가사리류를 포식하는 동물로는 해저 바닥에 사는 어류와 불가사리류, 갑각류 등이 알려져 있다. 북대서양에서는 검은띠불가사리류의 일종인 Luidia ciliaris와 그외의 불가사리류가 Ophiocomina nigra 와 Ophiothrix fragilis를 포식한다. 또한 대구, 넙치, 가자미 등 저서성 물고기가 뱀이거미불가사리류와 뱀가시거미 불가사리 등을 포식한다. 특히 줄가자미는 특별한입으로 거미불가사리류를 포식한다.

4. 인류와의 관계

직접 인류에 피해를 주는 거미불가사리류는 극히 드물다. 그러나 유용 패류를 포식하는 등 적극적인 해를 주는 것은 아니나, 유용 패류의 서식지를 차지한다든가,
어린 유생을 섭식 한다든가 하여 어장을 황폐화시킨다. 특히 삼천발이류는 어망에 붙어서 어획이 방해되며, 이들 분기가 많이 된 완이 어망을 감고 있어 어부들은
이들의 퇴치에 큰 애를 먹고 있다.

* 이미패류 : 껍질이 두장이기 때문에 이미패라고 부르며, 발이 도끼모양을 하기 Ens에 부족강 이라고도 한다. 다른 해산패가 모두 갖고 있는 치설이 없다.
대신 아가미로 먹이를 여과하여 먹이를 얻는 filter feeding을 한다.
물을 빨아들이는 입수공(관)과 출수공(관)이 있으며, 패각을 닫게 하는 폐각근과 열 개하는 인대가 있는 것도 중요한 특징이다.

흡반 : 동물이 다른물체에 흡착하기위한 반상구조.
불가사리는 암수 구분된것도 있고 한몸인 종도 있다.

http://my.netian.com/~kmid/내용/특집/불가사리2.htm