수생형 통발(Utricularia japonica)의 흡입식 포충낭 형태 연구
Morphological Study of the Suction Trap in Aquatic Utricularia japonica
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본 연구에서는 뿌리 없이 분지된 줄기에서 기원한 포충낭으로먹이를 빠르게 포획하는 수생형 통발 포충낭의 형태 구조적 특징을 전자현미경으로 연구하였다. 이들의 흡입식 포충낭에서는입구 부위 및 덧문에 발달하는 구조들이 능동적 먹이 포획에 있어 다른 어느 구조보다도 중요한 기능을 수행할 수 있도록 분화되어 있다. 포충낭 입구에는 분지된 안테나 및 부속지들이 위치하고, 덧문 중앙 부위에는 4개의 감각모가 발달하여 먹이의 접촉자극을 감지하였다. 자극신호는 입구의 무병, 유병의 다양한 capitate형분비모들이 소수성 점액물질을 분비하게 하여 이들을 피복하며 덧문을 닫아 먹이를 포획하였다. 덧문 안쪽의 threshold 는 입구부분, pavement epithelium 층, 내부 구역으로 구분되며,입구와 내부구역의 중간에 있는 pavement epithelium 층에는 소수성 큐티클이 피복된 밸름층이 형성되었다. 먹이가 포충낭의 내강으로 들어오면 내벽에 발달하는 2분지선과 4분지선들이 효소등의 물질을 분비하여 이들을 소화 및 흡수하는 중요한 기능을하였다. 이와 같이 통발의 흡입식 포충낭에서는 안테나, 감각모,덧문, capitate형 분비모, 내벽의 분지선 등이 체계적이고 효율적인 방법으로 그 구조와 기능이 분화되어 식충의 기작을 수행하였다. 이후 포충낭의 분화발생을 생장단계별로 추적 연구하여 본연구의 결과에 접목시키면 더 유용한 통발속 포충낭 구조 자료가 될 것이다.
Abstract
Morphology and microstructure of the suction trap in aquatic Utricularia japonica were examined using scanning electron microscopy. Branched stems bear numerous suction traps without root formation. The traps are derived axillary from the node, and their antennae and appendages extend in a peculiar fashion. The trap walls are thin, two-celled, parenchyma tissue and simple, small glands are scattered in both internal and external surface of the trap. The entrance of the trap is surrounded by one pair of dorsal antennae and ventral appendages, where the former guides the prey to the entrance. Trap door is situated below the entrance and numerous sessile and stalked capitate trichomes cover the entrance and even on the door surface. The capitate trichomes are secretory, but four trigger hairs formed on the central areas of the door are not. They are believed to function in activating and tripping the trap door. A specialized region of the threshold come in contact with the lower portion of the door upon closing. The secretory capitate trichomes near this region are responsible for producing and secreting a mucilage-like substance which composes the velum. Two-armed bifid glands are located in the interior side of the threshold, while four-armed quadrifid glands are considerably numerous occurring over the entire inner trap wall. Bifid and quadrifid glands develop semi-spherical basal cells that connect them to the inner wall surface. Antennae, trigger hairs, capitate trichomes, bifid and quadrifid glands are more important structures in the carnivory of U. japonica.
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