윌리엄스의 나방 번데기 실험

4종류의 실험

 

윌리엄스 박사는 번데기를 절반으로 잘라,

번데기가 상처를 입었을 경우 어떤 식으로 변태에 영향을 끼치는지를 조사했다.

비교를 위해 그는 똑같은 연령의 번데기 4마리를 사용했다.

 

 

①은 완전한 번데기이다.

②는 반으로 잘라, 각각의 단면에 플라스틱을 씌웠다.

③은 잘라낸 번데기의 앞뒤를 플라스틱 관으로 연결한 것.

④는 앞뒤를 연결했으나, 관 안에는 움직일 수 있는 구슬을 넣어 양자 사이에 조직이 이행하지 않도록 했다.

 

 

 

1개월 후의 결과

 

1개월 후 실험은 끝났다.

 

 

①는 평범하게 변태하여 나방이 되었다.

②는 앞부분만 변태하고, 뒷부분은 그대로였다.

③은 상처가 회복되고, 호르몬이 흐르도록 관 속에 조직이 연결되어 앞부분도 뒷부분도 변태를 일으켰다.

④는 움직이는 구슬이 조직의 발달을 방해하여 변태가 일어나지 않았다.

 

이러한 실험 결과에서 윌리엄스 박사는 번데기의 상처는 변태하기 전에 회복되었음이 분명하다는 결론을 내렸다.

 

 

죽음으로의 날개짓

 

실험의 하이라이트 죽음의 비행.

 

앞과 뒤 두 부분 모두 변태한 ③의 번데기는 우화, 나방이 되어 날개를 펼치고 날아오르려 했다.

하지만 플라스틱 관 안에 발달한 약한 조직은 금방 끊어졌고, 나방은 땅에 떨어져 죽었다.

 

 

https://www.jstor.org/stable/1538279?seq=5#metadata_info_tab_contents

 

Carroll Williams - Wikipedia

 

v. 90 (1946) - The Biological bulletin - Biodiversity Heritage Library

 

http://www.nasonline.org/publications/biographical-memoirs/memoir-pdfs/williams-carroll.pdf

 

 

4번은 표본이 바뀐 듯 번데기 무늬도 달라졌고 관의 크기 두께 구슬의 크기까지 달라짐 벌레 무늬는 그렇다 쳐도 아무리 봐도 관 자체가 달라진 것 같은데.

저런 실험 하는데 하나만 만들진 않고 여러 개 만들긴 했을 듯.

그 와중에 플라스틱 안으로 신경 발달한 거 미쳤네;; 존나 기발하다.

 

 

2번과 4번의 차이점

 

궁금한 게 2번은 앞부분만 변태하고 뒤는 변태 안 함 근데 4번은 둘 다 안 함이잖아? 2번이고 4번이고 둘 다 앞 하고 뒤를 막아놨는데 왜 그런 거임?

 

곤충의 발생과정 중 변태를 돕는 것은 호르몬의 작용으로,

곤충 체내에서 호르몬의 전달이 원활히 이뤄져야 변태가 가능함.

 

하지만 2번은 번데기가 상부와 하부로 나뉘어 잘린 것으로,

곤충의 전 갑상선에서 생성된 호르몬이 잘려나간 하부까지 전달되지 않았으므로, 하부는 변하지 않음

 

또한 4번은 이물질(쇠구슬)이 조직의 발달을 방해하여 변태를 일으키지 못함.

 

이해가 되지 않는다면 이렇게 생각해보자.

 

손에 총을 맞은 사람이 있어.

총알을 그대로 두면 이물질(총알) 때문에 조직에 괴사가 일어나지 (손이 썩음)

 

하지만 손에 박힌 총알을 빼내거나, 총알이 박힌 손을 잘라내면 회복되거나, 더 이상의 괴사가 일어나지 않아.

즉, 여기서 총알을 빼내는 것은 실험 3번에 비유할 수 있고, 총알이 박힌 손을 잘라내는 것은 실험 2번에 비유할 수 있음.

 

하지만 4번은 총알을 그대로 둔 손과 같이, 쇠구슬(이물질)에 의해 괴사 하여 번데기의 변태가 일어나지 않았다(죽음)는 결과를 도출해낼 수 있음.

 

 

정리하자면,

 

1번 : 정상적으로 변태.

 

2번 : 잘려나간 하부를 제외하고 상부만 변태함.

(사람의 몸이 반으로 잘렸을 때 상반신은 살아남을 수도 있지만, 하반신만 살아있을 수 없는 것과 같음)

 

3번 : 플라스틱 관을 통해 곤충의 상부와 하부가 연결(상부와 하부에 호르몬이 전달 가능)되어 변태.

(이것은 회복되었다는 것을 의미함.)

 

4번 : 이물질(쇠구슬) 때문에 조직이 괴사하여 변태하지 못한(죽음)거 같음.

 

 

번데기 우화 내부 구조

 

 

Metamorphosis revealed: time-lapse three-dimensional imaging inside a living chrysalis | Journal of The Royal Society Interface

 

번데기에서 성충으로 변하는 과정인 우화는 정말 극적이다.

단순히 몸이 변형되어 애벌레에서 성충이 되는 게 아니라, 애벌레였던 몸이 녹아 번데기가 되고, 그 액체 단백질을 바탕으로 성체로 재조립되는 것이기 때문.

이렇게 극적인 변화가 있음에도 불구하고 실험 결과 성충은 애벌레 시절의 기억까지 그대로 가지고 있다고 한다.

 

3D로 번데기 내부를 촬영한 연구결과에 따르면 완전히 녹는건 아니라고 한다.

호흡기관과 소화기관을 비롯한 기본적인 생명 유지 기관들은 번데기 상태에서도 유지된다.

 

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