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주성(taxis )

작성일 2010-08-23

생물이 외부로부터의 자극에 반응, 자극원(源)에 대해 방향성을 가진 이동운동을 하는 성질. 추성(趨性)이라고도 한다.

이동운동의 방향으로 생물이 자극원에 접근하는 경우를 양(陽)의 주성이라 하고, 멀어지는 경우를 음(陰)의 주성이라고 한다.

또한 자극의 종류에 따라 주화성(走化性 : 화학물질의 자극) · 주광성(走光性 : 빛) · 주열성(走熱性 ; 온도) · 주전성(走電性 ; 전류) · 주촉성(走觸性 ; 물리적 접촉) · 주지성(走地性 ; 중력) · 주습성(走濕性 ; 습도) · 주류성(走流性 ; 수류 · 기류) 등으로 구별된다.

〔협의의 주성〕 생물의 개체가 자극원에 대해 일정한 방향으로 체축(體軸)을 정위(定位)해 이동운동을 하는 경우를 지향주성(toppotaxis)이라고 하며, 그 정위기구에 따라 다음과 같이 구분된다.

① 전향주성(轉向走性 ; tropotaxis) : 감각기관 · 신경계 · 운동기관이 좌우대칭으로 배치된 동물에서 보이는 주성이다.

좌우의 감각기관이 받는 자극의 강도에 차가 있으면 감각기관과 운동기관을 연결시켜 주는 신경계의 작용에 의해 좌우 운동기관의 활동에 차가 생기고, 양쪽의 감각기관이 균등한 자극을 받게 될 때까지 체축이 회전한다.

좌우의 감각기관이 받는 자극이 균등하게 되면 체축의 회전은 정지되고 동물은 그 방향으로 직진한다.

전향주성은 빛이나 중력처럼 뚜렷한 방향성을 가진 자극에 대한 반응으로서 단일의 자극원에 대해서는 직진하고, 둘 또는 그 이상의 자극원이 있는 경우에는 각각의 강도와 방향을 합성한 경로를 따라 전진한다.

빛에 대한 전향주성을 보이는 동물의 한쪽 눈을 검게 칠해 그 기능을 없애고 똑같은 산광(散光)조명 아래 에 두면, 양의 전향주성을 보이는 것은 실명한 쪽으로부터 멀어지는 방향으로, 음의 전향주성을 보이는 것은 설명한 쪽 방향으로 빙글빙글 원을 그리며 계속 운동한다.

② 굴곡주성(屈曲走性 ; klinotaxis) : 파리의 구더기는 번데기가 되기 전에 뚜렷한 음의 주광성을 보여 어두운 곳을 향해 나아간다.

이때 구더기는 머리를 좌우로 흔들어 뒤에서 오는 빛이 좌우의 측면에 번갈아 닿도록 한다.

좌우에 닿는 빛의 강도가 같아지면 광원으로부터 똑바로 멀어져 간다.

이는 체축이 기울어져 있으면 한쪽에 닿는 빛의 강도에 따라 머리가 반대쪽으로 쏠리기 때문이라고 생각된다.

이 경우 좌우로 몸을 흔드는 것이 전진방향을 결정하는 기구로서 중요한다.

③ 목표주성(telotaxis) : 주광성에서, 전향 주성이나 굴곡주성처럼 감각기관에 대한 좌우의 자극강도의 균형을 필요로 하지 않고, 한쪽 눈만으로도 목표를 향해 나아가는 것을 말한다.

명암(明暗)뿐만 아니라 대상물의 상(象)을 볼 수 있는 눈(카메라 눈)을 가진 동물에서 보인다.

목표주성에서는 동시에 여러 개의 자극원이 있더라도 중추신경계의 작용에 의해 하나의 자극원에만 반응하고 나머지는 모두 무시된다.

이와 같은 협의의 주성은 비교적 단순한 체제를 가진 동물이나 단세포 생물에서 명확히 인정되는 것이며, 그 생물에 유전적으로 갖추어진 정형적(定型的) 행동이다. 

〔광의의 주성〕 자극에 의한 생물의 이동운동에 체축의 정위를 포함하지 않는 현상을 무정위운동 또는 키네시스(kinesis)라고 한다.

광의의 주성에는 키네시스에 의한 것이 많다. 대장균이나 살모넬라균 등의 세균은 나선상(螺旋狀)의 편모를 회전시켜 불속을 헤엄친다.

물속에 당(糖)이나 아미노산과 같은 물질이 있으면 그 농도 상승을 느끼는 방향으로는 매끄럽게 계속 헤엄치지만, 농도가 열어짐을 느끼면 편모운동의 일시적인 혼란에 의해 방향전환이 빈번히 일어나게 된다.

이 방향전환 자체는 무정위적인 것이지만, 이런 반응의 결과 세균은 당이나 아미노산의 농도가 높은 장소로 차츰 모인다.

즉, 양의 주화성을 나타낸다.

이런 예와 같이 자극에 의해 방향 전환의 빈도나 정도가 변화하는 키네시스를 클리노키네시스(klinokinesis)라고 한다.

이에 비해 자극에 의해 방향전환이 아니라 전진운동의 속도에 변화가 생기는 키네시스를 오르토키네시스(orthokinesis)라고 한다.

쥐며느리가 건조한 곳에서는 빠르게, 축축한 곳에서는 천천히 전진하는 것은 습도에 따른 오르토키네시스의 예이다.

광의의 주성은 생물의 개체뿐만 아니라 다세포생물의 개체를 구성하는 세포나 생식세포에서도 인정되며 생물이 살아가는 데 중요한 뜻을 가진다.

백혈구는 주화성에 의해 염증부위나 체내의 이물에 모여들며, 정자는 주화성에 의해 난세포에 도달한다.

고등생물의 형태 형성에도 세포의 주성이 중요한 역할을 수행한다고 생각된다. 


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