곤충

곤충

insect , 昆蟲

동물계에서 가장 큰 무리로 다른 절지동물들처럼 몸이 많은 체절로 되어 있고, 부속지는 여러 개의 관절로 되어 있으며, 특히 키틴질이나 탄산칼슘으로 된 외골격(exoskeleton)을 갖추고 있다. 곤충은 몸이 머리·가슴·배의 3부분으로 명확히 구분되어, 다른 절지동물과 구별된다.

호랑나비

구조

• 기본적으로 다음을 충족하는 절지동물을 곤충이라 칭한다.(일부 퇴화)
  • 머리-가슴-배의 3부 마디구조
  • 3쌍의 다리
  • 2쌍의 날개
  • 2개의 겹눈과 3개의 홑눈
  • 한쌍의 더듬이

A-머리 B-가슴 C-배 1-더듬이 2,3-홑눈 4-겹눈 5-뇌 6-앞가슴 7-중추 신경 8-기관 9-가운데가슴 10-뒷가슴 11-앞날개 12-뒷날개 13-중장 14-심장 15-난소 16-후장

17-항문 18-질 19-복부신경절 20-말피기관 21-발목판 22-발톱 23-부절 24-경절 25-퇴절 26-전절 27-전장 28-흉부신경절 29-기절 30-침샘 31-식도하신경절 32-주둥이

일반적인 특징

곤충류는 종(種)의 수와 개체수가 많고, 서식처가 다양하며 여러 가지 형태로 적응해온 점에서 모든 동물들 가운데 가장 성공한 분류군이라 할 수 있다.

곤충

곤충의 다양한 모습(각 그림에 딸린 선은 곤충의 대략적인 크기를 25% 축소해 나타내보인 선이다)

지구상에서 우점군인 이들은 거의 100만여 종이 기재되었는데, 이는 알려져 있는 동물들 가운데 약 5/6에 해당된다. 그러나 곤충학자들은 현재 지구에 살고 있는 곤충이 실제로는 약 200만~500만 종일 것으로 추정한다. 곤충의 이러한 다양성은 몸 크기가 작고 생식력이 왕성하며 알맞은 먹이 공급원이 충분한 데 따른 것이다.

곤충은 크기·생식형태·수명·행동양식 등이 다양하며 성(性)적인 차이도 현저하므로, 한 성에 대한 지식이 다른 성의 형태를 알아내는 데 거의 어떤 단서도 제공하지 못하는 경우가 많다.

곤충은 사막에서 정글까지, 극지와 고산지대의 한류에서 고인 물이나 저지의 연못, 온천까지 먹이가 풍부한 곳이면 어느 곳에나 산다. 또 많은 종류가 염도 1/10 이상인 기수에서 생활하며, 몇 종은 바다에서 살고 몇몇 파리의 유생은 석유가 괴어 있는 곳에 살며 그곳에 빠진 다른 곤충들을 잡아먹기도 한다.

       생활사  

알

대부분의 곤충은 수정된 알[卵]로 독립생활을 시작한다.

알껍질(chorion)은 내부가 그물 모양이고 공기가 채워져 있으며 공기구멍을 통해 외부와 통한다. 곤충들은 부적당한 계절을 알의 상태로 보낸다. 특히 톡토기 가운데 스민투루스속(Sminthurus)과 메뚜기목의 몇몇 곤충의 알은 바짝 말라 오그라진 상태로 여름철의 가뭄을 견디며, 수분이 많아지면 다시 발생을 시작한다. 모기의 바짝 마른 알은 발생이 완성된 후에 휴면기로 들어가는데, 물에 놓이면 신속히 부화한다.

어린 유생으로 깨어나는 데는 여러 가지 방법이 동원된다.

나비·나방의 유충은 알껍질을 물어뜯고 나오며, 벼룩은 부화용 침을 가지고 있어 난각을 가늘게 자르고 나온다. 또 대부분의 노린재목 곤충과 어떤 강도래는 알의 일부가 쉽게 떨어져나가는 모자로 되어 있어 뚜껑을 여는 것처럼 밀고 나온다.

변태(變態)의 유형

곤충

곤충발생의 여러 유형

좀과 같은 원시적인 무시류(無翅類)는 유충에서 성체로 자라는 동안 거의 형태에 변화가 없다.

이러한 곤충을 불변태곤충(ametabolous insect)이라 한다.

메뚜기·매미·노린재 등은 날개, 생식기관, 그리고 이들과 관련된 구조를 제외하고는 일반적 형태가 마지막 탈피 때까지 성체와 유사하다. 마지막 탈피를 거치면 유생의 몸에 상당한 변화가 일어나, 비로소 완전하게 발달한 생식기를 가지며 날개가 달린 성체가 된다.

이러한 유형의 발생을 반변태(hemimetabolous) 또는 불완전변태라 한다.

한편 고등한 곤충인 나비·딱정벌레·벌·파리류에 속하는 곤충들은 유생과 성체의 모양이 완전히 다르다. 유생은 일련의 탈피를 하게 되는데 완전히 변태하기 전에는 형태상 큰 차이가 없다. 그러나 외관상 정지기인 번데기 시기를 지나면서 날개를 가진 성충으로 변태한다.

이러한 변태를 완전변태(holometabolous)또는 전변태라 한다.

유생의 유형

곤충

곤충의 유생

유생은 모양이 매우 다양한데 보통 털벌레형(eruciform), 땅벌레형(scarabaeiform), 캄포데이형(campodeiform), 방아벌레형(elateriform), 구더기형(vermiform)의 5가지 형태로 분류된다.

번데기는 3가지 유형으로 분류되는데 부속지가 어느 정도 몸에 붙어 있는 형태(obtect)와 부속지가 몸에 붙지 않은 형태(exarate), 그리고 2번째 경우와 거의 같으나 허물로 덮여 있는 형태(coarctate)가 있다.

호르몬의 역할

탈피와 변태는 모두 호르몬에 의해 조절된다.

탈피는 뇌에 있는 신경분비세포에서 분비되는 호르몬에 의해 시작된다. 앞가슴샘에서는 엑디손(ecdyson)이라 알려진 스테로이드 계통의 탈피 호르몬을 분비하는데, 이것은 표피에 작용하여 성장과 큐티클 형성을 자극한다.

탈피도 역시 호르몬에 의해 조절된다.

유생기동안 뇌의 뒷부분에 있는 알라타체(corpus allatum)라 부르는 작은 샘에서 유충 호르몬(juvenile hormone/neotenin)이 분비된다. 유생시기의 마지막 단계에 이르면 유충 호르몬이 더이상 만들어지지 않아 곤충은 성체로 변태할 수 있다. 완전변태하는 곤충의 경우 번데기는 매우 적은 양의 유충 호르몬이 존재하는 상태에서 발생한다. 휴지기는 성장이나 탈피 호르몬이 분비되지 않으며 또한 일장주기가 변화하기 때문에 일어나는 현상이다.

발생이 진행되는 동안 많은 곤충들에게는 다형현상(多型現象)이 나타난다. 예를 들어 일개미와 여왕개미 또는 일벌과 여왕벌의 모양이 서로 다르며 흰개미의 병정개미와 여왕개미도 서로 다르다. 또한 진딧물은 유시형과 무시형이 있으며, 몇몇 나비는 계절적인 이형성(二型性)을 보이기도 한다.

이러한 차이는 유전자에 의해서 조절되지만 부분적으로는 환경에 의한 자극에 의해서도 유발된다. 유충 호르몬과 같은 호르몬들이 이러한 변화를 조절한다.

생식

곤충의 성체생활은 1차적으로 생식에 맞추어져 있다.

거의 모든 곤충은 유성생식을 하며, 보통 수컷이 암컷을 찾는다. 나비류에서는 시력이 중요한데, 날고 있는 암컷의 색으로 같은 종의 수컷을 유인할 수 있다. 하루살이와 어떤 깔따구는 수컷이 암컷을 유인하기 위해 떼를 지어 춤을 춘다. 반딧불의 경우는 암컷의 지방체가 발광기관의 형태로 변형되어 수컷을 유인한다. 귀뚜라미와 여치 등의 수컷은 우는 소리로 암컷을 유인하며, 모기의 수컷은 암컷이 날아다니며 내는 소리에 의해 유인된다. 그러나 교미를 하는 데 있어 가장 중요한 것은 냄새이다.

대부분의 암컷은 페로몬(pheromone)이라 부르는 물질을 분비하여 수컷을 유인하고 흥분시킨다. 마찬가지로 수컷도 냄새를 내어 암컷을 흥분시킨다. 대부분의 수컷 나비의 날개에 있는 발향인(androconia)은 이러한 기능을 가지고 있다.

집시나방과 누에나방의 암컷과 꿀벌의 여왕벌이 내는 냄새도 수컷을 유인하는 물질로 알려져 있다.

교미를 하고 알을 만들어내는 데에는 적당한 온도와 양분이 필요하다. 영양분으로는 단백질이 특히 중요하나, 나비목에 속하는 곤충은 성체 때 당분과 물만 먹게 되므로 필요한 단백질은 유생 때 모아 저장한 것을 사용한다. 온도와 양분은 때로 호르몬 분비에 영향을 미친다.

유충 호르몬 또는 신경분비세포에서 분비되는 호르몬은 알을 만드는 데 필요하다. 이들 호르몬이 없으면 생식이 중단되어 생식 휴지기로 들어간다.

수컷이 귀한 몇몇 곤충(대벌레 등)은 대개 알이 수정되지 않고 발생하는데 이러한 생식법을 처녀생식(parthenogenesis)이라 한다. 온대지방의 진딧물은 여름 동안 처녀생식에 의해서 암컷만 만들어내며, 배(胚)는 모체 내에서 발생된다(태생). 어떤 혹파리는 유생의 난소에서 처녀생식에 의해 난세포가 발생을 시작한다.

어린 유생은 그들 어미의 몸을 파괴하면서 빠져나오는데, 이러한 생식법을 유생생식(paedogenesis)이라 한다.

중요성

자연계에서의 역할

세균이나 균류(菌類), 다른 생물들을 도와 유기물 분해나 토양형성에 기여한다.

예를 들어 주로 세균에 의해 분해되는 썩은 고기는 쉬파리의 구더기에 의해 그 부패가 촉진된다.

한편 곤충과 꽃은 서로 공진화(共進化)하는데, 많은 식물이 곤충에 의해 꽃가루받이가 되기 때문이다. 또한 어떤 곤충은 다른 곤충을 포식하여 특정 곤충의 개체군이 폭발적으로 발생하지 못하도록 억제해주며, 해충을 생물학적으로 방제할 목적으로 이용되는 곤충도 있다.

상업상의 중요성

어떤 곤충은 인간에게 유용한 비단·밀랍·도료 등의 재료가 되는 물질을 만들어낸다.

이런 면에서 중요한 곤충들로는 누에나방(Bombix mori)과 꿀벌이 있다. 누에나방의 유충(幼蟲)은 침샘에서 분비되는 비단섬유로 고치를 만드는데, 인간은 이 고치에서 비단을 얻는다. 꿀벌은 꽃의 꿀을 모아 벌꿀을 만들며, 벌꿀생산의 부산물로 나오는 밀랍(bee wax)은 초, 가구, 자동차의 광택제, 화장품 재료 등으로 이용된다.

한편 곤충은 중요한 영양공급원이 되도 하여 메뚜기나 개미, 여러 곤충의 애벌레(구더기)를 단백질원으로 먹는 나라도 있다.

또한 깍지벌레가 분비하는 물질은 옷을 염색하거나 립스틱을 만드는 도료로 사용되기도 한다.

농업상의 중요성

곤충은 작물이나 삼림 등에 2가지 경로로 피해를 준다.

하나는 식물의 잎을 먹거나 줄기·열매·뿌리에 구멍을 뚫어 피해를 주는 것으로, 메뚜기목·매미목·노린재목·딱정벌레목·나비목·파리목에 속하는 수백 종의 유충이나 성체가 이러한 방법으로 피해를 준다. 다음은 곤충 그 자신은 거의 또는 전혀 피해를 주지 않으나 세균이나 바이러스를 농작물에 매개하여 간접적으로 피해를 주는 경우이다. 예를 들면 사탕무와 토마토에 생기는 바이러스성 질병은 진디가 식물에서 식물로 매개한다.

벼메뚜기류는 독립적으로 생활하는 동안에는 거의 해를 주지 않으나, 그들의 수가 기하급수적으로 증가하여 거대한 떼를 형성하였을 때는 바람이나 날개를 이용하여 160㎞ 이상을 이동하며 농작물을 완전히 파괴한다.

사막메뚜기(Schistocerca gregaria), 이동메뚜기(Locusta migratoria)를 예로 들 수 있다.

의학상의 중요성

곤충은 인간이나 가축에 대해 직접적·간접적으로 해를 끼친다.

곤충이 인간에게 직접 해를 끼치는 경우로는 침으로 찌르거나 입으로 물어뜯어 인간을 괴롭히기도 하는데, 이는 비교적 덜 중요하다. 또 어떤 쉬파리는 살아 있는 동물이나 인간의 조직에 그들의 알을 낳는데, 미국 남부와 중남미의 검정파리속(─屬 Cochliomyia)이 그 예이다.

한편 인간이 걸리는 대부분의 열병은 곤충이 매개하는 미생물에 의한 것이다.

말라리아는 플라스모디움속(Plasmodium) 원생동물들이 일으키는 것으로, 아노펠레스속(Anopheles) 모기가 매개한다. 또 열병을 일으키는 스피로케테스속(nullsmodium) 원생동물들이 일으키는 것으로, 아노펠레스속(Anopheles) 모기가 매개한다. 또 열병을 일으키는 스피로케테스속(nullium) 원생동물들이 일으키는 것으로, 아노펠레스속(Anopheles) 모기가 매개한다. 또 열병을 일으키는 스피로케테스속(null 원생동물들이 일으키는 것으로, 아노펠레스속(Anopheles) 모기가 매개한다. 또 열병을 일으키는 스피로케테스속(null물들이 일으키는 것으로, 아노펠레스속(Anopheles) 모기가 매개한다. 또 열병을 일으키는 스피로케테스속(null일으키는 것으로, 아노펠레스속(Anopheles) 모기가 매개한다. 또 열병을 일으키는 스피로케테스속(null 것으로, 아노펠레스속(Anopheles) 모기가 매개한다. 또 열병을 일으키는 스피로케테스속(null, 아노펠레스속(Anopheles) 모기가 매개한다. 또 열병을 일으키는 스피로케테스속(null펠레스속(Anopheles) 모기가 매개한다. 또 열병을 일으키는 스피로케테스속(null(Anopheles) 모기가 매개한다. 또 열병을 일으키는 스피로케테스속(nullpheles) 모기가 매개한다. 또 열병을 일으키는 스피로케테스속(nulles) 모기가 매개한다. 또 열병을 일으키는 스피로케테스속(null모기가 매개한다. 또 열병을 일으키는 스피로케테스속(null매개한다. 또 열병을 일으키는 스피로케테스속(null. 또 열병을 일으키는 스피로케테스속(null열병을 일으키는 스피로케테스속(null일으키는 스피로케테스속(null 스피로케테스속(null케테스속(null(null TYPE="ITALIC">Spirochetes)은 이(Pediculus)를 통해 인간에게 전해진다.

원생동물인 레이시마니아류에 의해 발병되는 레슈마니아증(Leishmaniasis)은 나방파리속(Phlebotomus)이 매개하며, 아프리카에 사는 인간이나 소떼에게 수면병을 유발시키는 것은 트리파노소마(Trypanosoma)라는 원생동물로 이들은 체체파리속(Glossina)이 매개한다.

이외에도 집파리는 인간이 먹는 음식물을 오염시킴으로써 장티푸스·설사·이질 따위의 질병을 퍼뜨리는데, 이들은 바실루스속(Bacillus) 박테리아균에 의한다. 이외에도 모기는 황열병·뇌염 등의 바이러스성 질병을 퍼뜨린다.

또한 벼룩은 들쥐로부터 집쥐와 사람에게 흑사병을 옮기며, 사람의 이를 통해 전염되는 티푸스는 리케차라는 미생물에 의해 발생한다.

티푸스·야토병(野兎病)·황열병 등은 동물 보균자에 의해 유지되다가 때로 인간에게 퍼지기도 한다.

곤충피해의 조절

곤충개체군은 날씨·포식자와 기생자·바이러스·세균·곰팡이 따위에 의하여 제한을 받으며, 다른 요인에는 거의 영향을 받지 않는다.

따라서 곤충개체군의 크기를 제한할 수 있는 다른 곤충이나, 곤충에게 질병을 매개하는 병원균을 이용하여 해충을 조절할 수 있다. 한편 인간과 동물이 사는 집이나 하수처리를 개선하면서 다양한 질병이 세계 여러나라에서 제거되었다. 농약과 화학약품의 사용으로 해충이 많이 사라지고 있는데, 이에 큰 역할을 한 약품으로는 1940년대초부터 사용되기 시작한 DDT와 그 이후에 보급된 다이엘드린(dieldrin)과 엔드린(endrin) 등이 있다.

이러한 농약 및 살충제의 사용으로 해충구제에 성과가 있었으나, 약제의 독성이 날로 높아져감에 따라 익충(益蟲)·인간·가축에 미치는 피해와 영향이 커졌고 공해문제가 심각하게 대두 되었다.

감각수용

촉각

곤충은 정교한 감각기관계를 가지고 있다.

더듬이·수염·다리·종아리마디 등에 집중적으로 모여 있는 감각모들이 몸의 표면을 완전히 덮고 있다. 큐티클에 있는 종상감각기(campaniform organ)는 피부가 수축하는 것을 감지한다. 이러한 기관은 날개에 존재하여 곤충이 자신의 움직임을 통제할 수 있다. 파리목에서 이 종상감각기는 작은 곤봉 모양의 평균곤(halteres)으로 변형되었으며 비행할 때 평형을 조절한다.

청각

감각센털(sensilla)이라 부르는 아주 민감한 기관이 소리를 듣는 기관, 즉 수컷 모기의 털이 많은 더듬이나 귀뚜라미의 앞다리, 메뚜기와 많은 나방의 복부에 있는 고막기관 등에 집중되어 있다. 나방의 경우 이런 감각기관은 이들을 잡으러 오는 박쥐의 초음파를 감지할 수 있다.

곤충들에게는 또한 소리를 내는 기관이 있는데, 보통 두 날개 또는 다리와 날개를 문질러 마찰음을 낸다.

매미의 경우 고막에 붙어 있는 근육을 빠르게 수축함으로써 그 진동으로 소리를 낸다.

화학수용

화학물질 수용은 맛이나 냄새를 맡을 수 있는 인간의 기관에 비유할 수 있다. 많은 곤충의 화학감각기는 특별한 행동 양식에 따라 특수화되었다. 예를 들면 인간이 꽃 냄새와 설탕의 단맛을 느끼는 것은 꿀벌과 정확히 같을지 모르나, 인간은 여왕벌이 내는 물질에는 꿀벌만큼 민감할 수 없다. 또한 누에나방 수컷은 암컷이 낸 아주 적은 성 페로몬에도 흥분한다.

시각

곤충의 눈은 물체의 형상을 감지하는 데는 매우 빈약하다.

하지만 눈을 재빨리 움직임으로써 그들 주위의 동정을 빠르게 감지할 수 있다. 곤충은 색을 잘 볼 수 있다. 일반적으로 많은 꽃은 인간의 눈에는 보이지 않는 자외선을 반사하는데 곤충은 이것을 볼 수 있다.

행동

본능

곤충의 중추신경계는 환경의 자극에 대해 나타낼 수 있는 행동이나 본능의 유형이 정해져 있다. 먹이나 알을 낳을 자리를 찾는 것, 먹이를 잡는 것, 그리고 교미하는 것들은 복잡한 행동의 몇 가지 예이다. 행동에 대한 자세한 실험 연구는 감각기관의 특성에 대한 중요한 정보를 제공해왔다.

비교적 단순한 반사반응에서부터 사냥하고, 먹이를 잡고 그 먹이를 먹는 것을 포함하는 일련의 정교한 행동까지, 그 양식은 다양하다. 가장 발달한 행동의 유형은 개미·벌 그리고 흰개미와 같은 사회성 곤충에서 찾아볼 수 있다.

사회성 곤충

행동의 복잡성과 학습능력은 꿀벌과 호리허리벌이 독립생활을 하거나 사회생활을 하거나 간에 모두 똑같다. 그러나 사회성 곤충은 역할 분담이 되어 있어 각 개체는 각기 적절한 일을 해야 한다. 보통 행동과 발달의 변화는 모두 페로몬에 의해 시작된다.

꿀벌에서, 벌통 속에 있는 여왕벌은 여왕물질(oxodecenoic acid)이라는 페로몬을 분비한다. 이것은 일벌에 의해 모아지며 이들이 먹이를 분배함으로써 군집에 전해진다. 여왕물질이 전해짐으로써 모든 개체들은 여왕이 존재한다는 것을 알게 된다. 일벌에게 여왕물질이 끊기면, 이들은 즉시 여왕이 살 방을 꾸미고 어린 유생에게 로얄젤리라고 하는 특별한 침샘분비액을 먹여 여왕벌들을 만들어낸다.

경보물질과 다른 페로몬들은 개미의 많은 행동을 조절한다. 한편, 의사 전달의 두드러진 형태를 꿀벌의 춤에서 찾아볼 수 있는데, 찾아갈 방향과 정확한 거리가 이때 한 일벌에서 다른 일벌로 전해진다.

양봉 꿀벌

생태

육상곤충

곤충은 모든 종류의 유기질을 먹는데 먹이를 먹고 소화하는 방법은 곤충의 종류에 따라 다양하게 변형되어 있다.

육상곤충에게 가장 위험한 기후요인은 극단적인 온도와 건조이다.

어느 종이나 각기 최적 온도에서 최고 기능을 발휘한다. 많은 나비는 날기 전에 열을 모으기 위해 날개를 편다. 나방은 날기 전에 날개를 떨어 체온을 올리며, 이렇게 해서 생긴 열은 털이나 비늘에 보존된다. 날기에 최적인 근육 온도는 38~40℃이다. 추운지방에서 겨울에 살아남는 곤충을 내한성곤충이라 부른다. 이 저항성은 부분적으로는 부동액 역할을 하는 글리세롤을 축적한 결과이고, 부분적으로는 어는점보다 낮은 온도에서 얼지 않도록 혈액이 생리적으로 변화한 결과이다.

건조에 대한 저항성은 단단하며 방수능력이 있는 왁스의 발달과 수분 보존 메커니즘의 발달에 의한다.

수서곤충

적응에 따른 주요 변화(수영을 위해 다리가 현저히 변화한 것은 제쳐놓음)는 호흡과 관련된 것들이다.

모기의 유생은 마지막 배마디에 공기호흡을 할 수 있도록 1쌍의 기문을 가지고 있다. 물방개에서는 뒷날개와 배 사이의 공간이 공기를 저장하는 방으로 변형되었다. 공기호흡을 하는 곤충은 그들의 표면에 있는 털들 사이에 공기를 모아 잠수시간을 연장할 수 있다. 이 공기막은 생리적인 아가미 역할을 하며, 수중에서 산소를 얻는 것을 가능하게 한다.

한편 뿔잠자리와 하루살이 유충은 호흡을 위해 기관아가미를 갖는다.

잠자리의 커다란 유충은 아가미가 직장 내부에 있어 물이 항문을 통해 체내·체외로 이동한다.

적에 대한 방어

곤충의 몸은 각질화된 단단한 피부로 되어 있어 적에 대해 방어를 할 수 있지만, 한편으로는 여러 가지 화학적인 방어도 한다.

몇몇 털애벌레들은 몸 표면의 털들 중에 특별히 피부를 자극하는 털들이 있는데, 이 털들의 갈고리 부분이 파괴되면서 독성 물질을 내어 심한 가려움을 느끼게 하여 이들을 포식하려는 대부분의 새를 방어한다. 많은 곤충은 피부샘이나 혈액과 조직 내에 일정하게 존재하는 독액에 의해 보호받는다. 이러한 독액은 보통 곤충이 먹는 식물에서 유래한다.

은닉은 곤충에게 중요한 방어수단이며, 나머지는 보호색을 가지고 있다.

곤충의 색은 부분적으로는 큐티클의 색에 의하지만 가장 중요한 색들은 큐티클 아래에 있는 표피세포에 의해 나타난다. 나비와 나방의 색은 날개를 덮고 있는 납작한 털이나 비늘 내부에 있다. 곤충에서 보이는 가장 아름다운 색 중 몇 가지는 색소 자체에 의한 것이 아니라 생리적인 간섭색이다. 보호색은 곤충이 그들의 환경과 비슷한 색을 띠는 위장(camouflage)의 형태로 나타난다. 대벌레는 표피세포에 있는 색소입자가 변화하는 환경에 따라 이동함으로써 색을 조절할 수 있다.

반대로 곤충들은 일반적으로 독특한 경계색을 나타내는 화학적인 방어 방법을 가지기도 한다.

새와 같은 포식자들은 먹어서 메스껍거나 위험한 먹이에 대한 색의 특징을 빠르게 알아차린다. 따라서 어떤 종들은 이런 곤충들을 닮음으로써 메스꺼운 물질을 분비하지 않고도 방어를 한다.

개체군 조절

곤충의 종수를 제한하는 요소들은 복잡하다.

자연계에 있는 곤충의 경우, 동일종 내에서 뿐만 아니라 다른 종과의 사이에도 경쟁이 있어 생존에 대한 방해가 점차 커진다. 종들간의 경쟁은 어떤 종이 다른 종들과 경쟁하지 않기 위해 다른 생태적 지위나 서식지를 가짐으로써 어느 정도 감소하며, 새로운 장소로 대규모 이동함으로써 감소하기도 한다. 이동은 진딧물과 메뚜기처럼 능동적인 비행에 의해 나타날 수 있는데, 이는 거의 바람에 따라 결정된다. 개체군을 조절하는 다른 중요한 요인으로는 종들의 평형다형현상(balanced polymorphism)을 들 수 있다.

외부 특징

큐티클

곤충은 표피 밑에 있는 한 층의 큐티클에 몸이 싸여 있다.

이들은 주로 키틴(폴리아세틸글루코사민이라고도 알려져 있음)과 스클레로틴(sclerotin：quinone에 의해 경화되어 있는 단백질)으로 구성되어 있다.

큐티클의 바깥쪽은 물의 소실을 막아주는 왁스층으로 덮여 있으며, 큐티클은 근육이 부착할 수 있는 골격으로 작용한다. 단단한 몸을 가진 곤충에서, 큐티클은 절판(sclerite)이라 부르는 단단한 부분으로 되어 있는데, 절판들 사이의 유연한 연결부위는 외큐티클층이 없기 때문에 구부릴 수 있다.

머리와 가슴의 뒷부분은 큐티클이 내부로 자란 단단한 속돌기(apodeme)가 있는데, 이는 근육이 붙을 수 있는 일종의 내골격을 이룬다.

머리

머리에는 여러 감각기관을 가진 더듬이와 입으로 먹이를 전하는 구기, 그리고 눈이 있다.

대부분의 곤충은 구기가 씹기에 좋도록 적응되어 있는데, 이들은 윗입술(labrum)·아랫입술(labium)·큰턱(madible)·작은턱(maxilla)으로 구성되어 있으며, 때로 입의 안쪽에 하인두(hypopharynx)라는 혀 같은 구조가 있다.

곤충의 구기는 먹는 방법에 따라 특이하게 변형되어 있다.

파리목 등에과의 타바누스속(Tabanus) 같이 피를 빠는 원시형의 파리는 큰턱과 작은턱이 칼날 모양을 이루어 숙주동물의 피부와 혈관을 자른다. 상인두와 하인두가 침 모양으로 길어 피를 흡수할 수 있는 관을 형성하며, 혀 모양의 아랫입술은 액을 빨아들인다. 파리목의 경우 구기는 2방향으로 진화하였다.

그밖에도 벼룩처럼 자르고 흡입하는 것, 식물의 즙을 흡입하는 것(매미목), 혈액을 빨아먹는 노린재류의 구기, 꿀벌의 구기, 꿀을 빠는 나비류의 구기 등 많은 형태의 구기가 있다.

가슴

가슴은 곤충의 운동을 담당하는 중요한 부분으로 보통 3마디로 되어 있다.

각 마디는 1개의 등판, 2개의 옆판, 1개의 밑판으로 구성되어 있다.

몸의 각 마디에는 1쌍의 다리가 있는데 각 다리는 밑마디(coxa)·도래마디(trochanter)·넓적다리마디(femur)·종아리마디(tibia)·발목마디(tarsus) 등 5마디로 되어 있다. 발목마디는 대개 1~5마디인데 1쌍의 발톱(claw)과 욕반(arolium/pulvilli)으로 되어 있다.

다리는 도약·유영·포획·굴착, 그리고 먹이를 잡기에 좋도록 변형되어 있다.

한편 가운데가슴과 뒷가슴에는 각각 1쌍씩의 날개가 있다. 몇몇 곤충은 날개가 현저하게 변형되었는데, 특히 딱정벌레의 경우에는 두껍게 각질화된 앞날개가 막성(膜性) 뒷날개를 보호하는 딱지날개(elytra)로 기능한다.

곤충의 운동은 외골격에 작용하는 근육의 영향을 받는다.

곤충의 비행은 날개를 퍼덕여 이루어지는데, 날개의 이러한 운동은 서로 상반되는 근육의 운동에 의해 나타난다. 날개를 움직이는 대부분의 근육은 날개에 직접 붙어 있지 않고 가슴벽의 경판에 붙어 있으므로 가슴의 모양이 변함으로써 날개의 움직임이 야기된다. 1초당 날개를 치는 수가 나비에서는 낮으나 모기는 600회를 넘는다.

배

배는 원칙적으로 11마디이나 보통은 융합되어 이보다 적다.

일반적으로 부속지는 없으며, 성체의 경우 뒷부분에 있는 부속지는 외부생식기로 변형되었다. 이 생식기는 수컷의 경우 음경이나 암컷을 잡을 수 있는 파악기(把握器)로 변형되었으며 암컷의 경우에는 산란관으로 되었다. 귀뚜라미나 바퀴 따위의 곤충은 배의 끝에 미모(尾毛)가 있어 감각기능을 맡고 있다.

내부 특징

소화기관

곤충에게 필요한 양분은 물, 무기 이온, 필수 아미노산 등으로 대개 포유류와 같다.

미리 형성된 지방과 탄수화물의 필요성은 종에 따라 다양하다. 곤충은 비타민B가 필요하나 A와 D는 전혀 필요하지 않다. 또 많은 곤충은 아스코르브산(비타민C)을 합성할 수 있다. 제한된 먹이만을 먹는 곤충들의 경우 대개 미생물이 공생하고 있는데, 이 미생물은 알을 통해 다음 세대로 전해지고 이들은 숙주에 비타민과 다른 필수 영양물을 제공하므로 유익하다. 만약 이 공생 미생물을 제거하면, 비타민이 풍부한 영양분을 제공받지 못하는 한 곤충은 성장하지 못한다.

소화계는 전장(前腸)·중장·후장으로 나뉘는데 전장과 후장은 외배엽의 함입으로 이루어졌기 때문에 내면이 큐티클로 되어 있다.

입 위쪽에는 근육성 인두가 있으며 그뒤에는 모이주머니 형태로 확장된 식도가 있다. 위는 바퀴 같은 곤충의 경우 근육질의 모래주머니와 전위(前胃)로 되어 중장까지 뻗어 있다. 중장의 끝에는 많은 말피기관(malpighian tubule)이 있어 배설기능을 맡고 있다.

후장은 일반적으로 좁은 회장(回腸)과 체벽이 두꺼운 직장(直腸)으로 되어 있으며 항문에 연결되어 있다.

소화효소는 침샘뿐만 아니라 중장과 그 기장(岐腸)의 세포에서 분비된다. 침샘에서 분비되는 가장 중요한 효소는 아밀라아제이며, 중장에서는 프로테아제·리파아제·아밀라아제·인버타아제 등 많은 효소가 분비된다.

소화산물은 중장에서 간단히 흡수된다.

후장은 중장과 말피기관에서 만들어진 노폐물과 음식찌꺼기를 받아 체외로 내보낸다. 질소대사의 최종산물은 요산(尿酸), 소량의 아미노산 그리고 요소(尿素)이다. 직장은 내강(內腔)으로 돌출된 많은 유두돌기를 가지고 있다. 이러한 구조물에는 기관(氣管)이 풍부하게 분포하며, 물과 이온을 재흡수하는 기능이 있다.

순환계

체액이 대부분의 몸과 부속지의 강(腔)을 차지하는 개방혈관계이다.

유일하게 폐쇄된 부분은 배혈관(背血管)인데, 이것은 몸의 뒤 끝부분에서 머리까지 뻗어 있다. 배혈관은 뒤쪽의 심장과 앞쪽의 대동맥(大動脈)으로 되어 있는데, 심장은 보통 그 끝이 막혀 있고 1쌍의 판막을 가진 구멍인 소공(ostia)을 가지고 있어 혈림프를 심장으로 들여보내거나 내보낸다. 혈림프의 순환과정을 보면 혈액이 소공을 통해 심장으로 들어갔다가 배혈관의 연동수축작용으로 앞으로 흐르게 된다.

연동수축의 파동방향은 때때로 역으로 일어나기도 하지만 혈액은 일반적으로 머리로 돌아오게 된다. 혈림프는 촉각의 기부, 다리와 날개의 내부 및 기부까지 들어간다.

순환하는 혈림프에는 몸의 각 부분에 양분을 운반하거나, 각 기관에서 만들어진 대사찌꺼기를 말피기관까지 운반해 배설하게 하는 기능이 있다. 이 안에는 혈구(hemocytes)라는 유리세포가 들어 있는데 이들 대부분은 곤충을 보호하는 식세포(phagocyte)이다.

혈림프의 또다른 중요 조직으로는 지방체가 있는데, 이것은 생리적으로 필요할 때 산물을 합성해서 방출함으로써 대사조절에 중요한 역할을 한다.

이들은 변태하는 동안의 지방·글리코겐·단백질 저장에 관여하며, 에너지 생성·생장·생식에 이용된다.

호흡계

기관(tracheae)으로 이루어져 가슴과 배의 표면에서 숨구멍(spiracle)이라는 작은 구멍을 통해 외부와 통한다.

숨구멍의 근육성 판들은 대개 닫혀 있다가 산소를 받아들이거나 이산화탄소를 내보낼 때만 열린다. 기관은 외배엽성 기원으로 체벽과 연결되어 있으며, 조직 속으로 들어가며 더욱 갈라져 그 내경은 점점 작아진다.

기관지는 세포 사이로 교묘히 뻗어나가며, 때로는 세포 내로 뚫고 들어가 원형질막까지 깊게 뻗어 있어 가스교환을 위한 상당한 표면적을 제공한다.

산소와 이산화탄소의 교환은 이동하지 않는 곤충의 경우 단지 가스의 확산에 의해 일어나며, 활동성이 강한 종에서는 기계적으로 새로운 공기를 집어넣게 된다.

활동적인 곤충들은 기관의 얇은 벽이 크게 팽창된 공기주머니를 가지고 있어 호흡공기의 용적을 넓혀준다. 체내에 산소가 부족하고 이산화탄소가 축적되면 가스교환을 위해 신경중추가 자극을 받게 된다.

생식계

생식계는 생식선(生殖腺)과 생식관, 부속샘[腺]들로 이루어져 있다.

좌우 양측에 있는 1쌍의 정소(精巢)는 여러 개의 정소여포(精巢濾胞)로 구성되어 있으며, 이 안에는 생식세포가 들어 있어 감수분열을 통해 정자를 형성한다. 일반적으로 정자는 젤라틴 물질에 의해 서로 다발로 뭉쳐진 상태로 방출된다.

난소(卵巢)도 1쌍이 있는데, 각각의 난소는 많은 수의 난소소관으로 구성되어 있다. 각 소관은 증식부와 일련의 난소여포로 구성되어 있다. 증식부는 난모세포·영양세포·여포세포를 형성할 미분화된 세포의 덩어리이다.

영양세포는 생장의 초기 단계에서는 자라나는 난모세포를 둘러싸고 난황형성을 위한 물질을 만들어내며, 마지막 단계에는 난각(卵殼)을 만들어낸다.

교미하는 동안 정자 다발은 웅성교접기에 의해 암컷의 질내로 직접 들어간다. 암컷의 부속샘에서 분비되는 분비물은 정자를 활성화시켜 정자다발들이 흩어지게 하며, 자유로워진 정자들이 수정낭으로 들어가 알을 수정시킬 준비를 한다.

신경계

중추신경계는 일련의 신경절로 구성되어 있다.

머리에 있는 3가지 주요 신경절(전대뇌·중대뇌·후대뇌)이 보통 합해져서 뇌나 식도상신경절(supraesophageal ganglion)을 구성한다. 뇌는 일반적으로 식도신경환에 의해 앞창자 배쪽에 있는 신경절과 연결되는데, 이것이 식도하신경절(subesophageal ganglion)로 매우 복잡하며 큰턱·작은턱·아랫입술분절을 나타내는 3개의 융합된 신경절로 구성되어 있다. 식도하신경절은 구기·침샘·목 부위에 연결된 근육과 감각기관에 신경을 보내며, 많은 곤충에서 전체의 운동을 촉진·억제시키는 역할을 한다.

각각의 신경절은 신경세포체와 신경망(n#128pile)이라고 하는 신경섬유다발이 모여 된 것이다.

신경세포는 운동뉴런과 연합뉴런의 2가지 형태가 있다. 운동뉴런은 길고 가는 섬유인, 신경절에서 근육까지 뻗어 있는 축색(axon)과 신경망에 연결되어 있는 수상돌기를 갖는다. 연합뉴런은 보통 운동뉴런보다 작으며 신경망을 거쳐 신경계의 다른 부분과 연결되어 있다.

감각기관의 세포체를 감각뉴런이라 하는데 몸 맨 바깥쪽의 큐티클 바로 아래 위치한다.

각 세포의 수상돌기는 큐티클성 감각기관을 향해 뻗어 있다. 이들은 특히 더듬이·수염·미모에 풍부하게 분포하고 있다. 각 감각기관의 감각세포는 감각축색을 내어 중추신경계 쪽으로 보낸다.

눈

홑눈과 겹눈의 2종류가 있다.

고등한 곤충의 성체는 2종류의 눈을 모두 가지고 있다. 시각세포는 상피(上皮)에서 유래하며 시각신경절(뇌의 한부분)과 연결되어 있다. 시각세포는 표면에 한 층으로 있는데, 이 층에 빛이 쪼이면 망막세포라고 하는 곳에서 감각세포를 자극하는 화학물질이 분비되어 감각축색에 신경충격이 유발된다. 일반적으로 망막세포가 빛을 받아들이는 부위를 감간(rhabdom)이라고 하는데 이것은 막대 모양이다.

홑눈은 큐티클로 된 렌즈 모양의 부위가 망막 위에 놓여 있다.

눈의 구조가 원시적이기 때문에, 받아들이는 상도 조잡하다. 홑눈은 단지 빛·어둠·움직임 등만 받아들일 수 있다.

많은 낱눈(facet)으로 되어 있는 겹눈은 벌집을 닮았다. 낱눈의 수는 종에 따라 다양하다. 예를 들어 원시적인 무시류인 톡토기의 눈이 단지 수십 개의 낱눈으로 구성되어 있는데 반해, 집파리는 약 4,000개, 잠자리의 고도로 발달한 눈은 2만 8,000개 이상의 낱눈으로 구성되어 있다.

빛을 감지하는 동안, 빛의 각부분의 밝기가 다르기 때문에, 망막을 구성하는 모든 낱눈은 조잡한 모자이크를 만든다.

카메라눈이나 인간의 눈과 달리 겹눈에 의한 모자이크상은 직립상이다. 따라서 분해능은 낱눈의 수가 많을수록 증가한다. 각각의 낱눈은 보통 색소세포에 싸여 있어 이웃한 낱눈에 빛이 퍼지지 못한다. 이것을 연립상눈(apposition eye)이라 한다. 그러나 밤이나 황혼녘에 날아다니는 곤충의 눈은 색소가 위축될 수 있어, 이웃한 낱눈 사이에 받아들인 빛이 어느 정도 겹친다.

이러한 눈을 중복상눈(superposition eye)이라 한다.

전자의 눈을 가진 경우, 상은 훨씬 더 밝고 분명하다. 중복상눈이 어둠에 적합하게 된 것은 보다 많은 빛을 개개의 감각에 모을 수 있어 빛에 대한 민감성이 증가하기 때문인 것으로 생각된다.

진화

곤충의 기원

지금까지 알려진 곤충들 가운데 가장 원시적인 것은 고생대 데본기 중기의 암석에서 화석으로 발견된 것으로 약 3억 5,000만 년 전에 살았던 것이다.

오늘날 가장 원시적인 곤충은 날개가 없는 육지류(Hexapoda)에서 찾을 수 있다.

이들은 때로 무시류로 분류되기도 하는데, 여기에는 낫발이류·좀류·좀붙이류·톡토기류가 속한다. 이 곤충들은 다지류 무리와 아주 밀접한 근연관계를 가지는데, 이중 결합강(Symphyla)은 곤충의 조상형이 갖고 있는 형태(즉 Y자형의 두개봉합선·2쌍의 작은턱·1쌍의 더듬이·배마디에 있는 가시와 주머니·미모·말피기씨관 등) 대부분을 갖고 있다.

그러므로 곤충은 초기의 결합강과 유사한 형태에서 진화했을 것이라는 사실을 알 수 있다.

곤충화석기록

곤충화석 기록에는 많은 틈이 있다.

원시적인 무시류 가운데 톡토기류만 고생대 데본기 지층에서 화석으로 발견되었다. 이들을 포함, 곤충강의 10개 목(目)이 화석으로 알려졌는데, 대개 석탄기말과 페름기 시대의 것이다. 곤충의 진화에도 다른 동물들에서와 마찬가지로 '폭발적'인 진화가 일어난 지질학적 시기가 있었다. 이때 곤충의 구기·다리의 다양화, 변태의 시작, 그밖에 다른 여러 가지 변화들이 일어났다.

곤충의 계통수

그림 9는 데본기에서 현재까지의 지질학적인 시기를 통해 유시(有翅)곤충이 진화해온 진화사를 추정한 계통수이다.

무시류는 이 계통수에서 제외시켰다. 어두운 선은 여러 목이 화석으로 발견된 시기를 나타낸다. 어떤 선은 중간에 목의 이름이 나오며 끝나는데, 이들은 화석으로만 알려진 것들이다. 밝은 선은 여러 목의 가상적인 기원을 나타낸다. 많은 곤충은 조상형이 아직 발견되지 않았으나, 석탄기와 페름기의 폭발적인 진화 시기에 생겨났을 것으로 추정된다.

원시적인 무시류는 고시곤충(paleopterous stock)으로 진화했다.

이들의 자손에는 거대한 크기의 옛잠자리목과 잠자리목, 하루살이목도 포함되는데, 뒤의 2목은 오늘날까지 거의 변화하지 않았다. 이 원시적인 곤충군은 신시곤충군(neopterous stock)으로 진화하였다. 메뚜기목과 강도래목은 석탄기 후기 지층에서 화석으로 발견되었다. 흰개미목·흰개미부치목·집게벌레목은 아직 중생대 이전의 화석 기록이 없다.

그림 9에서 석탄기 중기 위쪽에 나열되어 있는 목들을 만들어냈다고 믿어지는 진화방산은 측신시곤충군(paraneopterous stock)도 탄생시켰던 것으로 생각된다.

이 무리에 속하는 것들로는 다듬이벌레목·새이목·이아목·총채벌레목·노린재목·매미목이 있다. 외시류에는 여러 갈래의 진화 방향이 있는데, 이들 중 이아목과 새이목은 2차적으로 날개가 퇴화되었다. 나머지 내시류에 속하는 무리 중 풀잠자리목·벌목·딱정벌레목은 페름기 초기에 진화한 무리로, 빈신시곤충군(oligoneopterous stock)에 속한다. 이 목들의 초기 계통은 불확실하며, 가장 초기의 화석은 현재의 형태와 아주 닮았다.

페름기 초기에 시작된 진화방산에 의해 밑드리곤충군(mecopteroid stock)이 진화했는데, 밑드리목·파리목·벼룩목·날도래목·나비목 등이 이에 속한다.

날개와 비행의 진화

곤충의 날개는 가슴이 팽출되어 이루어진 것으로 시맥에 의해 단단해졌는데, 이 시맥 속에는 기관이 들어 있다.

유시류에서는 기관이 일정한 패턴을 하고 있어, 기관의 변형은 분류와 그룹 사이의 유연관계 조사에 중요하다. 시맥의 기본적인 일치성은 날개가 모든 유시류에서 단 한번 진화했음을 시사한다. 화석곤충들이 발견된 시기(석탄기 말)쯤에는 이미 날개가 충분히 발달했고, 고시곤충류는 하루살이처럼 날개를 등 위에 지붕처럼 접어올리거나 잠자리처럼 몸의 양쪽으로 영원히 펼치고 생활한다.

신시곤충류는 쉴 때 날개를 등뒤로 접는 메커니즘이 발달했다.

날개가 있는 곤충은 3억 년 이상 된 석탄기 초기에 출현했다. 그러나 이들이 어떻게 진화했는지 그 진화의 방법을 보여주는 화석 증거는 없다. 한가지 가설은 날개가 가슴 양옆에 팽출한 판으로 발생했는데, 이것은 몸이 크고 뛰어다니던 곤충이 바닥을 미끄러지며 다니는 데 사용했을 것이며, 후에 근육이 발달하자 날개치기 비행으로 발달하게 되었다는 것이다.

또다른 가설은 날개는 커다란 기관 아가미에서 발생되었다는 것이다.

변태의 진화

곤충의 변태는 성체 곤충이 점차 유생과는 다른 생활방식에 적응함에 따라 진화했다.

유생과 성체가 지닌 특징은 유전적으로 독립적이다. 그러므로 자연선택에 의해, 각각 독립적으로 진화할 수 있다. 구기와 다리, 그밖에 다른 형태적인 특징들은 서로 각기 다른 방향으로, 그리고 더 고등한 방향으로 변형되었다. 이러한 차이는 극단적이어서 유생과 성체 간의 극단적인 형태적 차이를 연결해줄 수 있는 중간단계의 번데기 시기가 진화되었다.

섭식방법의 진화

곤충은 변화가 없는 일정한 환경에서는 진화하지 않는다.

지질학적인 시간을 통해 굉장한 온도변화가 있었다. 또한 진화는 모든 동식물에서 연속적이며, 지리적으로도 곤충에 대한 선택압은 계속 변화했다. 중생대말에 가장 최근의, 꽃피는 식물이 출현했다. 곤충의 진화는 꽃피는 식물의 진화와 평행하다. 나비목·벌목·파리목·딱정벌레목 등은 꽃·꿀·화분을 먹기 시작했고, 꽃피는 식물은 자신의 꽃가루를 운반하는 데 바람보다 곤충에 더 의존하게 되었다. 꽃은 곤충을 유인할 수 있도록 꿀로써 향기를 내며 아름다운 색깔을 갖도록 진화했다.

이에 곤충들도 꿀을 빨기 좋도록 구기가 적당히 변화되었다.

중생대에 온혈동물(포유류와 조류)이 최초로 출현했다. 신생대 제3기가 시작될 무렵 이들은 지구상의 큰 동물들 중 우점종이 되었다. 포유류의 배설물과 사체를 분해함으로써 많은 곤충의 유생 특히 파리목과 딱정벌레목 곤충의 유생들은 훌륭한 영양물을 제공받게 되었다.

이 두 무리의 성체는 꽃에서 음식물을 찾았다. 몇몇 노린재목과 파리목은 새와 포유류의 피부를 물어 뜯어 그들의 피를 빨았다. 이와 새이는 이러한 유형으로 먹이를 얻을 수 있게 변형되었다.

계속적인 진화

진화는 현생 곤충류에서도 볼 수 있다.

이들에게는 평형다형 현상이 나타난다. 즉 작은 환경의 변화에 반응해 다른 것보다 유리한 한가지 유전형이 많이 나타난다. 이들 유전형 사이에는 눈에 보이는 차이는 없으나, 때로 몇 가지 생리변화에 대해 유리한 점이 있을 수 있다. 환경변화에 대응할 수 있는 유리한 형질을 제공해주는 유전자풀(gene pool)을 갖고 있는 종은 유리하다. 종내의 변화는 지리적으로 넓은 지역을 통해 점진적으로 발견되기도 한다. 이러한 점진적인 유전적 변화를 구배(cline)라 한다.

어떤 경우에는 구배의 극단에 있는 곤충들이 서로 아주 달라 이들을 별개의 종으로 다루기도 하며, 이들을 교잡시켰을 때 불임성(不妊性)을 보이기도 한다.

곤충 진화의 한 예로 공업흑화(工業黑化：검정색 색소멜라닌의 축적)를 들 수 있다. 공업지역에 사는 많은 나방들이 지난 세기 동안 거의 검정색을 띠게 되었다. 이 검정색형은 오염에 더 잘 견디고 포식자의 눈에 덜 띄었다.

이러한 구배형(cline type) 진화의 또다른 예로 살충제에 저항성이 있는 곤충 계통의 발달을 들 수 있다. 세계의 여러 곳에서 집파리는 DDT에 강한 저항성을 보이게 되었다.

분류

무시아강(無翅亞綱 Apterygota)

원시적인 곤충으로 날개가 없으며 무변태성이다.

① 낫발이목(Protura)：크기가 0.5~2㎜ 정도인 곤충으로, 머리는 원뿔 모양이고 더듬이와 겹눈은 없다.

앞다리는 길며, 이곳의 감각모가 감각기능을 맡고 있다. 배(胚) 발생시의 배[腹]는 8마디인데, 변태 때마다 1마디씩 늘어나는 증절변태(anamorphosis)를 하여 성체는 배가 11마디이다.

② 톡토기목(Collembola)：5㎜ 안팎 크기이며 다양한 색깔을 띠고, 전세계에 분포한다. 더듬이는 4~6마디이고, 겹눈은 없다. 머리 양쪽에는 0~8개의 홑눈이 있다. 가슴은 3마디, 배는 6마디이다. 이들은 특히 도약기(furcula)를 이용하여 튈 수가 있어 영어로는 'springtail'이라고 한다.

③ 좀붙이목(Diplura)：내악구류이며 더듬이는 많은 마디로 되어 있다.

겹눈과 홑눈은 없다. 가슴은 3마디이며 2~4개의 기문이 존재한다. 배는 10마디이며 마지막 마디에 미모가 있는데, 이들의 모양에 따라 3과로 나눈다. 습기가 많은 곳에서 서식한다.

④ 좀목(Thysanura)：외악구류이며 더듬이는 많은 마디로 되어 있고 겹눈은 있거나 없다. 배는 11마디인데 끝에 1쌍의 미모와 중앙미엽(Median filament)이 있다. 2~9번째 배마디의 좌·우에 배다리의 흔적으로 여겨지는 밑다리판이 있고 여기에 가시 모양의 긴 돌기가 나 있다.

유시아강(有翅亞綱 Pterygota)

날개가 있으나 2차적으로 없어진 경우도 있다.

변태를 한다. 유시아강은 외시류와 내시류로 나뉜다. 외시류(外翅類 Exopterygota)는 단순변태하며 번데기시기는 존재하지 않는다.

① 하루살이목(Ephemeroptera)：작거나 중간 크기이며, 몸 뒤쪽에 2~3의 실처럼 생긴 긴 꼬리를 가지고 있다. 더듬이는 짧고 작은 털 모양이며, 구기는 퇴화되어 흔적으로 남아 있다. 겹눈은 크게 잘 발달되어 있는데, 수컷의 경우 특히 커서 두 눈이 맞닿아 있다.

날개에는 많은 시맥이 있는데, 앞날개는 크고 삼각형이며 뒷날개는 작고 둥글다. 유충은 물 속에서 생활하며 보통 등배 쪽으로 납작하고 잘 발달한 저작형 구기를 가지고 있다.

이들은 배의 양옆에 나뭇잎이나 깃털 모양의 아가미들을 가지고 있다. 성숙한 유충은 변태하여 날개가 달린 개체가 되지만 아직 성적으로 성숙되지 않은 상태는 아성충(subimago)이 된다. 이것은 보통 다음날 한번 탈피를 하여 성체가 되는데, 하루살이는 날 수 있는 날개를 가진 후 탈피하는 유일한 곤충이다.

성충은 대개 몇 시간 또는 며칠 정도 살기 때문에 하루살이라는 이름이 붙었다. 성체가 된 후 이들은 전혀 먹지 않는다.

② 잠자리목(Odonata)：몸은 비교적 크며 아름다운 색깔을 띠는 곤충이다. 유충시기는 물 속에서 지내며, 포식성 곤충으로 대표적인 익충이다. 성충은 몸이 길고 단단하며, 그물 모양의 맥상을 한 날개와 잘 발달한 다리를 가지고 있다.

큰 겹눈과 3개의 홑눈, 그리고 털 같은 짧은 더듬이를 갖고 있다. 구기는 저작형으로 강한 큰턱을 갖는다. 유충은 성체와 달리 행동이 느리고 저작형 구기인데, 아랫입술이 길게 늘어나 특이한 포획기관을 형성하고 있다.

③ 강도래목(Plecoptera)：몸은 중형 내지 대형이다. 길며 털 같은 더듬이가 있고 잘 발달한 겹눈과 2~3개의 홑눈을 갖는다. 입은 저작형이나, 성체는 대개 먹지 않는다. 가슴에 2쌍의 날개가 있는데 많은 시맥이 있다. 뒷날개는 앞날개보다 대개 폭이 넓다.

배는 11마디이고 끝에 1쌍의 긴 미모가 있다. 유충은 수중생활을 하며 보통 긴 더듬이와 미모 그리고 여러 가지 모양의 기관아가미를 갖는다. 원시적인 종은 배아가미를 가지나, 진화된 종에서는 대개 퇴화되어 가슴과 항문 주위에서만 보인다.

④ 바퀴목(Dictyoptera)：크기는 중형 내지 대형이고, 뒷다리는 가운뎃다리와 비슷하며 달릴 수 있도록 적응되었다. 발목마디는 5마디이다. 더듬이는 보통 실 모양으로 길고, 30마디 이상이다. 저작형 구기를 가졌으며, 미모는 많은 마디로 되어 있고 고막은 없다.

바퀴아목(亞目)과 사마귀아목의 2아목이 있다.

⑤ 갈로아벌레목(Grylloblattodea)：날개가 없고 겹눈은 작거나 아주 없다. 홑눈은 없고, 더듬이는 아주 길다. 암컷의 산란관이 잘 발달되었고 구기 역시 저작형으로 잘 발달하였다. 미모는 길고 8마디이다.

⑥ 대벌레목(Phasmida)：보통 날개가 없으며 날개가 있는 경우에는 앞날개가 뒷날개보다 짧다.

앞가슴은 짧고, 가운뎃가슴, 뒷가슴은 보통 가늘고 길다. 다리는 3쌍 모두 비슷하며, 걸을 수 있도록 적응되었다. 저작형의 구기를 가졌으며 고막은 없다. 암컷의 산란관은 짧으며 보통 제8배마디 복판 속에 숨어 있다. 수컷의 외부생식기는 좌우 비대칭이다.

⑦ 메뚜기목(Orthoptera)：몸은 중형 내지 대형으로 뒷다리가 크고 잘 발달되어 도약하는 데 알맞다. 고막과 발음기관이 있으며, 저작형의 구기가 발달되었다. 더듬이의 길이와 산란관의 모양, 고막의 위치에 따라 2아목으로 나눈다.

⑧ 집게벌레목(Dermaptera)：몸은 가늘고 길며, 저작형의 구기를 갖고 있다.

겹눈은 대개 발달해 있고 더듬이는 아주 길다. 앞날개는 짧고 단단한 혁질(革質)로 되어 있다. 뒷날개는 부채꼴이며 방사상의 시맥을 갖는다. 대부분의 종이 날개가 없다. 미모는 단단한 꼬리집게 형태로 변형되어 있다. 이 무리는 습기가 많은 곳에 산다.

⑨ 흰개미붙이목(Embioptera)：약 1cm 정도의 크기이며, 더듬이는 염주형이고 입은 저작형이다. 겹눈은 암·수에서 크기와 모양이 달라, 수컷은 크고 콩팥 모양인데 반해 암컷은 작다. 수컷은 날개를 갖고 있으나 암컷은 날개가 없다.

발목마디는 3마디인데, 앞다리 제1발목마디에 견사선(絹絲腺)이 있어 가는 실을 내며, 이 실로 터널을 만들어 그 속에서 군서생활을 한다. 주로 열대에 분포하며 죽은 풀이나 잎, 그밖에 나무껍질 따위의 식물성 먹이를 먹는다.

⑩ 흰개미목(Isoptera)：사회성 곤충으로, 역할에 따라 군집 내에서 다형현상을 보인다. 날개를 가진 것은 생식충이고 병정개미와 일개미는 날개가 없다. 생식충은 암·수가 있고, 2쌍의 날개는 크기와 모양이 같다. 일개미는 몸의 모양이 생식충과 유사하나, 병정개미는 머리가 크고 큰턱이 강하게 발달되었다.

저작형의 구기를 갖고 있으며 겹눈은 완전히 퇴화된 경우도 있다.

⑪ 다듬이벌레목(Psocoptera)：1㎜ 안팎 크기이며, 몸이 연약하다. 더듬이는 실 모양이며 비교적 길다. 겹눈은 대개의 경우 크게 발달해 있으며, 홑눈은 날개 달린 종에만 3개가 있다. 구기는 저작형인데 작은턱과 아랫입술이 크게 변형되었다.

큰턱은 강하고 크며, 아랫입술 수염이 많이 퇴화되었다. 앞가슴은 작고 다리는 길다. 대부분 날개가 있으며, 나무줄기, 오래된 책 등에서 발견된다.

⑫ 절시목(絶翅目 Zoraptera)：소형 곤충으로 날개가 있거나 없다. 날개가 있는 경우에도 시맥은 간단하다. 더듬이는 9마디이며 염주 모양이다. 머리에는 Y자형의 두개선(頭蓋腺)이 분명하며, 미모는 짧고 1마디로 되어 있다.

대부분 온대지방에 살며, 썩은나무 밑 등에 서식한다.

⑬ 새이아목(Mallophaga)：2㎜ 내외의 소형 곤충으로, 등배 쪽이 납작하며 가늘다. 날개가 없는 외부기생성 곤충으로(주로 조류를 숙주로 함) 특별하게 분화된 저작형 구기를 갖는다. 머리는 크며 3각형이다. 겹눈은 퇴화되었고 홑눈은 없다.

더듬이는 3~5마디이며 곤봉 모양이다. 가슴은 가늘며, 가운뎃가슴과 뒷가슴은 보통 부분적으로 융합되었다. 가슴의 기문은 배 쪽에 있다. 미모는 없다.

⑭ 이아목(Anoplura/Siphunculata)：미소하거나 소형이며, 등배 쪽으로 납작하다. 포유동물에 외부기생하며, 머리는 원추형이다. 구기는 찔러서 흡수하기 좋도록 상당히 변형되어 있으며, 사용하지 않을 때는 두부(頭部) 내부로 집어넣는다.

겹눈은 퇴화되었거나 없으며, 더듬이는 3~5마디로 비교적 짧은 편이다. 가슴은 유합되었으며, 가슴의 기문은 등 쪽에 위치한다. 미모는 없다.

⑮ 총채벌레목(Thysanoptera)：약 2㎜ 내외의 소형 곤충으로 몸이 가늘고 길다. 더듬이는 6~10마디이며, 구기는 찔러 흡수하기에 알맞도록 되어 있다. 겹눈은 작으나 현저히 두드러져 보인다. 앞가슴은 크고 가운뎃가슴과 뒷가슴은 유합되어 있다.

날개는 매우 좁으며 시맥이 많이 퇴화되어 있다. 특히 날개의 가장자리에 긴 털이 줄지어 있다. 미모는 없다. 대부분 식물체의 즙액을 흡수하며 생활한다.

⑯ 매미목(Homoptera)：몸은 소형 내지 대형이고, 모두 초식성이다. 구기는 흡수형이며 주둥이는 머리의 뒷부분에서 나와 막상골(tentorium)을 갖고 있다. 날개는 보통 2쌍이며 앞날개의 막질부가 전형적으로 반투명하다.

시맥은 많이 퇴화되어 있다. 쉴 때는 날개를 몸 위쪽에 지붕처럼 얹는다. 홑눈은 있거나 없으며, 일반적으로 겹눈은 아주 잘 발달되어 있다. 완전변태를 하는데 7단계의 변태를 하는 복잡한 생활사를 갖고 있다. 매미·매미충·거품벌레·진딧물·깍지벌레 등이 이 무리에 속한다.

⑰ 노린재목(Heteroptera/Hemiptera)：주둥이가 머리 앞부분에 있고, 뺨은 주둥이 뒤에서 융합하여 후판을 형성하고 있다.

날개는 보통 2쌍이나 앞날개의 구조가 반날개로 되어, 기부는 단단하고 두꺼우며 뒷부분은 막질로 되어 얇고 투명하다. 뒷날개는 완전히 막질이다. 구기는 찔러 흡수하도록 적응되었으며 강한 다리를 갖고 있어 육식성으로 식성이 바뀌는 진화과정을 나타낸다. 홑눈은 있거나 없으며 겹눈은 보통 잘 발달했다. 노린재류·소금쟁이·방패벌레 등이 이 무리에 속한다.

내시류(內翅類 Endopterygota：완전변태류)는 생활사 중 번데기시기가 분명히 나타난다.

미성숙한 것과 성체는 구조와 서식처가 완전히 다르다. 날개는 유생시기 중에 내부에서 발생한다.

① 뱀잠자리목(Megaloptera)：성충은 크기가 중형에서 대형이며 몸이 연약하다. 두부는 전구식(前口式)이고 특히 큰턱이 잘 발달한 저작형의 구기를 갖고 있다. 더듬이는 실처럼 길며 겹눈은 크다. 날개는 2쌍으로 크기가 거의 비슷하고 쉴 때는 등 위로 접어올린다.

앞가슴은 크고 넓으며 배에는 미모가 없다. 유충은 몸이 길고 수중생활을 하며 씹기에 적합한 구기를 갖고 있다. 수중생활에 적합하도록 복부에 기관아가미를 갖는다.

② 약대벌레목(Raphidiodea)：대형 곤충으로 외부형태가 뱀잠자리목과 거의 유사하다. 그러나 전흉(前胸)이 특히 길어 쉽게 구별할 수 있다. 두부는 전구식이고 길며 씹기에 알맞은 구기를 갖고 있다. 더듬이는 실 모양으로 길다.

2쌍의 날개는 크기가 비슷하며 쉴 때의 모습은 뱀잠자리와 같다. 유충은 몸이 길고 납작하며 저작형의 구기를 갖는다.

③ 풀잠자리목(N#128ptera)：성충은 소형에서 대형까지 다양하며 머리는 전구식이다. 구기는 저작형이며 특히 큰턱이 잘 발달했다. 더듬이가 다양하며, 겹눈이 발달했다. 2쌍의 날개는 많은 시맥을 갖는 원시적인 형태이다.

유충은 길고 납작하며 찔러서 빨아먹는 턱을 갖고 있고, 대부분이 육상생활을 하며 포식성이다. 번데기는 고치를 형성한다.

④ 밑들이목(Mecoptera)：몸이 가늘고 긴 포식성 곤충이다. 더듬이는 실 모양으로 길고, 겹눈은 크다. 머리가 보통 주둥이처럼 길어 그 끝에 입이 위치하며 구기는 저작형이다. 다리는 길고 가늘다. 2쌍의 날개는 크기가 서로 비슷한데, 때로는 날개가 짧거나 퇴화된 경우도 있다.

배는 길며, 짧은 미모가 있다. 수컷의 생식기는 마치 전갈의 배부분이 가늘게 늘어난 것처럼 보이므로 밑들이류(類)를 '전갈파리'(scorpion fly)라 부르기도 한다. 유충은 털애벌레와 비슷하고 저작형의 구기를 갖는다.

⑤ 날도래목(Trichoptera)：성충의 크기가 소형 내지 중형인 나방 비슷한 곤충이다. 털 같은 더듬이와 커다란 겹눈을 갖고 있다. 날개에는 털이 많이 나 있다. 2쌍의 날개 가운데 앞날개보다 뒷날개의 폭이 더 넓다. 유충은 보통 털벌레와 같으며 여러 가지 형태의 이동식 집을 짓는다.

재료로는 돌멩이·모래알·나뭇조각·잎·달팽이 껍질 등이 이용되며, 종(種)간 또는 속(屬) 내에서 집의 형태나 재료가 현저히 다르다. 구기는 저작형이고 배에 1쌍의 갈고리가 달린 항문 부속지를 갖는다. 번데기는 강한 큰턱을 갖고 있으며, 성숙하면 이것을 이용해 고치 밖으로 빠져나온다. 유충과 번데기 시기에 수서생활을 한다.

⑥ 나비목(Lepidoptera)：몸은 소형에서 대형이며, 곤충 가운데 2번째로 큰 목이다.

완전변태를 한다. 날개는 2쌍이다. 보통 앞날개가 뒷날개보다 크며, 시맥에 횡맥(橫脈)이 거의 없다. 몸과 부속지, 날개를 넓은 비늘이 덮고 있다. 큰턱은 흔적적이거나 없으며, 작은턱은 용수철처럼 생긴 주둥이로 변해 먹이를 빨아먹을 수 있다. 더듬이는 곤봉 모양·톱니 모양·갈고리 모양 또는 구간상(球桿狀)이며, 깃털 모양인 것도 있다. 유충은 털애벌레 모양이며 거의 모든 마디에 기문이 있다.

배에는 보통 5쌍의 배다리가 있고, 가슴에는 3쌍의 진정한 다리가 있다. 번데기는 대개 고치 속에 있다. 대부분 초식성이다. 날개의 시맥과 날개걸이의 형태에 따라 3아목으로 나눈다.

⑦ 딱정벌레목(Coleoptera)：곤충 중 가장 큰 목으로 곤충의 약 40%를 차지하며, 소형에서 대형까지 몸의 크기가 다양하고, 체색이나 무늬도 다양하다. 2쌍의 날개 중 앞날개는 굳은 각질로 되어 딱지날개를 형성하고 있다.

뒷날개는 앞날개보다 길고 막질(膜質)이며, 쉴 때는 앞날개의 밑에 접혀 있다. 때로는 뒷날개가 퇴화되거나 전혀 없는 경우도 있다. 더듬이는 모양이 여러 가지이고, 구기는 저작형이다. 일반적으로 겹눈은 크다. 앞가슴이 크며 가운데가슴은 많이 퇴화되었다. 서식처나 습성 등이 다양하며, 전세계에 분포한다. 유충의 모양은 다양하며 가슴에 3쌍의 다리가, 배에 1쌍의 다리가 있다. 3번째 다리의 밑마디 형태와 시맥에 따라 3개 아목으로 나눈다.

⑧ 벌목(Hymenoptera)：곤충에서 가장 큰 부류에 드는 목 가운데 하나로, 11만 종 이상이 기재되었다.

크기는 0.2㎜~5cm 정도까지 다양하다. 보통 2쌍의 날개를 가지는데, 뒷날개가 앞날개보다 작다. 그러나 때로는 날개가 퇴화되었거나 아예 날개가 없는 경우도 있다. 시맥은 상당히 감소하고 유합했다. 구기는 대개 저작형이나 때로는 빨아들이는 기능을 겸하거나 액상의 먹이를 빨아들일 수 있는 구기로 변형된 경우도 있다. 더듬이는 보통 10마디이거나 그 이상이다. 고등한 종은 산란관이 바늘 모양으로 변형되었다.

완전변태를 하며, 대부분 사회성 곤충이다. 유충은 보통 굼벵이 모양이며 커다란 겹눈, 그리고 보통 3개의 홑눈을 가진다.

⑨ 파리목(Diptera)：1㎜~7.5cm 정도의 크기이며, 1쌍의 막질 날개를 가지고 있다. 뒷날개는 평균곤(halter)으로 변형되어 몸의 평형과 나는 방향을 결정하는 데 쓰인다. 구기는 빠는 입, 찌르는 입, 핥는 입으로 되어 있다.

유생은 구더기 모양이고 다리가 없다. 두부는 보통 퇴화되었고 움츠릴 수 있다. 기관계는 다양하다. 더듬이의 길이와 성체가 번데기를 찢고 나올 때의 모양에 따라 3아목으로 나눈다.

⑩ 벼룩목(Siphonaptera)：0.1~1cm 정도의 소형곤충으로 날개가 없다. 몸은 옆으로 납작하며 항온동물에 외부기생한다. 겹눈은 없고 홑눈이 1쌍 있다. 더듬이는 짧고 더듬이홈 속에 일부가 숨어 있다. 구기는 찔러 빨아먹기 좋게 변형되었고 작은 턱수염과 아랫입술수염이 있다.

가슴의 각 마디는 뚜렷하다. 다리는 길고 굵으며, 뒷다리는 특히 커서 뛰기에 알맞다. 밑마디는 매우 크며 1쌍의 굵은 발톱을 갖고 있다. 유생은 가늘고 구더기 모양이며 다리가 없다.

이상은 많은 곤충학자들이 동의하는 분류체계이다. 여기서 무시아강은 4목으로 나뉘는데 낫발이와 톡토기, 그리고 좀붙이목 등 3목은 학자에 따라 곤충강과 동등한 위치에 놓기도 한다. 이 경우 무시아강에는 좀류만이 포함된다.

메뚜기목은 바퀴벌레목, 갈로아벌레목 그리고 대벌레목과 유연관계가 있다.

영어의 'orthopteran'이라는 말 속에는 흔히 이들 4무리가 모두 포함되며, 학자에 따라서는 이들을 메뚜기목 하나로 묶기도 한다. 새이목은 때로는 이목(Phthiraptera)의 아목으로 취급하기도 한다. 또한 각각 목으로 취급된 매미목과 노린재목은 반시목(半翅目 Hemiptera)의 아목들로 다루어지기도 한다. 이들 두 무리는 찌르고 빨아먹는 구기를 가지며 이런 이유 때문에 서로 가까운 관계에 있는 것으로 생각된다. 그러나 많은 곤충학자들은 분명한 차이를 들어 각각을 목으로 취급하고 있다.

또한 여기서는 뱀잠자리목·약대벌레목·풀잠자리목이 각각 목으로 취급되고 있으나, 학자에 따라 이들을 풀잠자리목에 속하는 아목으로 다루기도 한다.

한국의 곤충

우리나라에서 행해진 곤충류 연구에 대한 역사적 고찰은 이미 여러 학자에 의해, 전공분야에 따라 단편적으로 다루어져 왔는데 특히 어떤 분류군에 국한된 것들도 있고 시대적 구분을 통해 체계적으로 종합·검토한 것도 있다.

우리나라에서 곤충에 대한 최초의 기록은 삼국시대로 거슬러 올라가는데, 거의 멸강나방·벼멸구·풀무치 등 농업해충에 대한 것이었다.

그후 고려시대의 〈고려사〉나 조선시대의 〈조선왕조실록〉 등의 기록에 나타난 곤충들도 대부분 농업해충(솔나방·멸강나방·벼멸구·풀무치·이화명나방·뽕나무명나방·땅강아지)이나 약용곤충들이었다. 이렇게 우리나라에서도 일찍부터 실용적인 면에서, 선조들이 생활 속에 곤충류에 대한 관심을 가져왔음을 알 수 있다.

그러나 과학적 연구대상으로 본격적으로 조사·취급되기 시작한 것은 19세기 중엽으로, 주로 영국을 비롯한 유럽인에 의해서였다.

지금까지 알려진 기록으로 볼 때, 제일 먼저 한국산 곤충을 채집한 외국인은 영국의 애덤스로 1843~46년(헌종 9~12) 우리나라의 동해안과 남해안 그리고 특히 제주도를 수 차례 탐험하면서 딱정벌레목·벌목·나비목·메뚜기목 등의 곤충을 채집하였다. 이 시기에 한반도에서 곤충을 채집해간 사람들 대부분은 곤충전문가들이 아니고, 군인·외교관·의사·표본상인·학생 등 다양한 직업의 사람들이었다(6개국 22명). 이들이 채집한 표본들이 해당 전문가들에게 전달되어 정리·보고되면서 비로소 한반도 곤충상 연구의 여명기는 시작되었다.

한국산 곤충류에 대해 최초로 보고한 연구논문은 영국의 테이텀(1847, 헌종 14)에 의한 〈아시아산 Carabus 2신종에 대한 기재〉였다.

그는 애덤스에 의해 제주도에서 채집되어 보관중이던 표본을 근거로 홍단딱정벌레를 신종 기재하였다. 그후 계속하여 영국·독일·소련 등의 학자들이 한국산 곤충류에 대한 연구논문을 발표하기 시작하였는데, 이때 발표된 것들은 대부분이 하늘소 따위의 딱정벌레목 곤충과 나비류, 대형 나방류 따위의 나비목 곤충류에 대한 것이었다.

1905년 을사조약 이후, 일본의 침략정책이 시작되면서 일본곤충학자들의 진출이 크게 늘었다.

따라서 해방 전의 우리나라 곤충에 관한 연구는 주로 일본인 곤충학자들을 중심으로 이루어졌다. 이 연구는 근대적 농업해충 관리정책을 시작할 기초가 되었고 응용곤충학 분야의 발전계기가 되었다. 국내 연구자로는 나비류 연구의 석주명과 딱정벌레 연구의 조복성을 들 수 있으며, 그밖에 30여 명의 서양인 채집가와 학자들이 계속해서 한국산 곤충류를 밝혀냈다. 이렇게 하여 전국 특정지역의 곤충상이 점차 파악되기 시작하였으며 〈원색나비류도감〉(1934)이 출판되기도 하였다.

8·15해방이 되고 6·25전쟁 등을 거치면서 곤충학 연구는 해방 전보다 크게 위축되었다.

이당시 발표된 논문편수는 25년 동안 약 300편 정도로 곤충학의 침체기였으며, 주로 활동한 학자가 석주명과 조복성이었던 까닭에 나비류와 딱정벌레에 대한 연구가 주를 이루었다.

1970년 한국곤충학회가 창립됨과 함께 한국의 곤충에 대한 연구가 본격적으로 시작되었으며 특히 1971년부터 1977년까지 국제연합식량농업기구(FAO) 지원하에 실시된 농촌진흥청의 국제연합개발계획(UNDP) 작물보호연구훈련사업은 곤충분류학 발전의 원동력이 되었다.

이러한 역사적 과정을 통해 지금까지 알려진 한국산 곤충류는 약 8,200여 종이고 이 가운데 농림해충은 2,457종 위생해충은 200여 종인 것으로 밝혀졌다.

이렇게 과거에서 현재까지 외국인과 내국인에 의해 한국산 곤충이 끊임없이 밝혀졌음에도 불구하고 지금까지 발표된 것은 대개 크고 아름답거나, 아니면 인간과 밀접한 관계가 있는 그룹들에 국한되는 경우가 많았다.

특히 국내 잡지에서 지난 35년간(1954~88) 각종 분류학적 조사 및 연구에 취급된 곤충의 과(科) 수를 집계하여 곤충강(綱)의 전체 과 수와 비교해본 결과, 국내에서 취급된 곤충의 과 수는 162개로 이것은 전체과수 985개에 비해 불과 16%밖에 되지 않았다. 이러한 사실에서 한국의 곤충은 16%만이 조사·연구된 적이 있고 나머지 84%가 미조사 분류군으로 남아 있다는 것을 알 수 있다.

목(目) 수준에서 보아도 우리나라에서는 흰개미목·흰개미붙이목·절시목·다듬이벌레목·풀잠자리목·밑드리목이 거의 다루어지지 않고 있는 형편이다.

한편 지리적 분포로 보면 우리나라는 중국·일본·만주와 함께 구북구(Palaearctic region) 만주아구(Manchurian subregion)에 속한다. 우리나라 곤충의 지리적 분포를 알아보기 위해 원시 무시류 곤충으로 알려진 톡토기의 예를 들어보면 공통종과 근연종의 분포를 볼 때 50% 이상이 일본·중국에 분포하며, 20% 정도는 유럽(핀란드·폴란드·헝가리)에 분포하고 있어, 한국산의 구북구적 성격을 잘 알 수 있다.

특히 우리나라는 지리적으로 대륙과 인접한 반도로서 곤충상의 근본적인 주류는 유럽·시베리아·중국에서 유래한 종류이고, 때로 일본을 통해 남방계의 것이 소수 전해지기도 한다. 더구나 우리나라와 중국·일본은 매년 태풍과 계절풍의 같은 궤도에 위치해 있기 때문에 작은 곤충의 경우 바람을 따라 이동하기도 한다.

이렇게 이입된 곤충들은 오랜기간 여러 가지 환경변화에 따라 고유종(endemic species)이나 아종(subspecies)으로 분화되는 경우도 많다.

날개가 없는 무시곤충의 경우 이동에 제한을 받고, 서식하는 데 있어서도 저온과 습기를 필요로 하는 제한성 때문에 전파가 어려우며, 미소서식처(microhabitat)에 적응하는 성질이 있어 고유종의 비율이 대개 50% 이상으로 높은 데 반해, 날개를 가지고 활발히 움직일 수 있는 종류는 고유종의 비율이 상당히 낮은 경향이 있다(총채벌레목 5.7%, 하늘소과 2.7% 등).

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목차

접기

1. 곤충
2. 곤충의 생김새
3. 변태
4. 해충과 익충
5. 곤충의 사는 곳
6. 곤충의 사계절

곤충

곤충은 절지동물 가운데 곤충강에 딸린 동물 무리이다. 모든 동물의 5분의 4를 차지할 만큼 많다. 온 세계에는 약 80만 종이 넘는 곤충이 알려졌다. 이렇게 곤충이 많이 퍼지게 된 까닭은 곤충은 환경이 바뀌어도 적응하는 힘이 매우 뛰어나기 때문이다. 몹시 추운 남 · 북극에서부터 무더운 적도에 이르기까지 곤충이 살지 않는 곳은 거의 없다. 오늘날 지구 상에서 곤충을 볼 수 없는 곳은 깊은 바닷속뿐이다. 그러나 거의 모든 곤충은 1년 안에 죽는다. 한두 달밖에 살지 못하는 곤충도 많이 있다.
생김새는 머리 · 가슴 · 배의 3부분으로 나뉘고, 종류에 따라 겉모습은 여러 가지이나 기본적인 구조는 비슷하다. 알에서 어미벌레가 되기까지에는 다음 세 가지 과정이 있다. 좀이나 집게벌레와 같은 곤충은 허물 벗기를 되풀이하는 것만으로 어미벌레가 되며 탈바꿈하지 않는다. 또 탈바꿈하는 곤충 가운데, 나비나 벌처럼 갖춘탈바꿈(알→애벌레→번데기→어미벌레)을 하는 것이 있고, 잠자리나 메뚜기처럼 불완전탈바꿈(알→애벌레→어미벌레)을 하는 것이 있다.

언제부터 곤충이 지구에서 살기 시작하였는지는 정확히 모른다. 다만 화석을 통해 짐작할 수 있을 뿐이다. 가장 오래된 곤충 화석은 약 4억 년 전 지층에서 발견된 톡토기이다. 처음 지구 위에 나타난 곤충은 날개가 없었다. 그러나 약 3억 년 전에 날개 달린 잠자리가 나타났다. 또 처음에는 불완전 변태를 하던 곤충들이 진화를 되풀이하여 약 2억 5,000만 년 전에는 완전 변태를 하는 곤충이 나타나기 시작하였다. 오늘날 지구 위에 있는 곤충의 약 90%는 완전 변태를 한다.

▶ 곤충의 계통수

곤충이 진화한 과정을 한눈에 살펴볼 수 있게 나무 한 그루에 나타낸 것이다. 위로 갈수록 진화한 곤충이고, 오른쪽 가지로 뻗어 나간 완전 변태 무리가~곤충이다.

곤충의 계통수

곤충의 생김새

풍뎅이 · 개미 · 잠자리 등은 모두 곤충인데도 생김새가 사뭇 다르다. 그러나 자세히 들여다보면 같은 점을 쉽게 찾을 수 있다. 곤충의 몸은 뼈가 없고 딱딱한 겉뼈대에 싸여 있다. 곤충의 겉뼈대는 적으로부터 몸을 보호하고, 비를 튀겨 내 날기 쉽게 할 뿐만 아니라, 몸속에 있는 물기가 날아가지 않게 해준다. 곤충은 단단한 겉뼈대에 싸여 있는데도 마음대로 몸을 굽히고 펼 수 있다. 그 까닭은 곤충의 겉뼈대는 여러 개의 마디로 되어 있기 때문이다.

곤충의 몸은 머리 · 가슴 · 배 등 세 부분으로 나뉜다. 가슴은 세 마디로 되어 있는데, 마디마다 다리가 한 쌍씩 여섯 개 붙어 있다. 곤충의 머리는 종류에 따라 모양이 조금씩 다르다. 보통 삼각형이거나 사각형이다. 메뚜기나 여치의 머리는 마치 소나 말의 머리처럼 사각형에 가깝다. 잠자리나 사마귀의 머리는 고양이나 여우처럼 삼각형이다. 또 바퀴벌레 따위는 삼각형과 사각형의 중간 모양이다. 그러나 더듬이 1쌍, 겹눈 1쌍, 그리고 입 등이 있는 것은 모두 같다. 가슴은 앞가슴 · 가운뎃가슴 · 뒷가슴으로 나누어진다. 가운뎃가슴과 뒷가슴에는 날개가 1쌍씩 붙어 있다. 날개가 한 쌍만 있거나 아주 없는 곤충도 있다. 다리는 여러 마디로 이루어졌다.

거의 모든 곤충의 배는 둥근 통처럼 생겼다. 뱃속에는 종류에 따라 조금씩 다른 기관이 들어 있다. 이것은 몸 속 기관이 곤충이 살아가는 데 가장 알맞게 이루어졌기 때문이다. 곤충의 배에는 마디가 여러 개 있는데, 마디 수는 열한 마디를 넘지 않는다. 흔히 끝 마디에는 돌기가 한 쌍 있고, 아홉째 마디나 열째 마디에는 생식기가 있다.

▶ 곤충의 생김새

호랑나비(수컷)

풀무치(암컷)

▶ 곤충의 각부 구조

곤충의 각부 구조

나비 머리

사마귀. 머리가 삼각형 모양이다.

변태

곤충은 알에서 어미가 될 때까지 여러 가지 모양으로 바뀐다. 이것을 곤충의 변태, 또는 탈바꿈이라고 한다. 곤충의 변태에는 완전 변태와 불완전 변태가 있다.

완전 변태는 알에서 깨어 애벌레가 되고, 애벌레가 차차 자라 번데기가 되었다가 어미가 되는 과정을 거치는 탈바꿈이다. 딱정벌레 · 나비 · 나방 · 벌 · 파리 · 모기 · 누에 따위의 곤충은 완전 변태를 한다. 완전 변태를 하는 곤충에서만 볼 수 있는 번데기는 거의 움직이지 않고 있다가 때가 되면 허물을 벗고 나와서 어미가 된다. 불완전 변태는 알에서 깨어난 애벌레가 번데기를 거치지 않고 여러 차례 허물을 벗은 다음 어미가 되는 탈바꿈이다. 귀뚜라미 · 방아깨비 · 메뚜기 · 매미 · 잠자리 따위의 곤충은 불완전 변태를 한다.

변태를 하지 않는 곤충도 있다. 좀 · 톡토기 · 집게벌레 따위의 곤충은 변태를 하지 않고 알에서 어미와 모양이 비슷한 새끼가 깨어나 자라서 어미가 된다. 아주 오랜 옛날에 살았던 원시 곤충들은 거의 변태를 하지 않았다. 이러한 곤충은 무변태 곤충이라고 한다.

해충과 익충

수많은 곤충 가운데는 사람에게 해를 끼치는 해충과 도움을 주는 익충이 있다. 누에 · 꿀벌 따위의 곤충은 사람에게 직접 도움을 주는 곤충이다. 또 무당벌레 따위는 해충을 잡아먹는 익충이다.

해충에는 진딧물 · 끝검은매미충 · 벼메뚜기 · 쌀도적 · 멸구 등 사람이 먹는 곡식에 피해를 끼치는 농업 해충과 송충이 · 하늘소 · 나무좀 등 삼림을 해치는 임업 해충 따위가 있다. 집파리 · 바퀴 · 모기 · 벼룩 · 이 · 빈대 따위와 같이 사람의 건강을 해치는 곤충은 위생 해충이라고 한다.

곤충의 사는 곳

곤충은 숲 · 풀밭 · 집 근처 · 땅속 · 물속 등 지구 위의 모든 곳에 흩어져 산다. 사슴벌레 · 비단벌레 · 하늘소 · 장수풍뎅이 · 장수말벌 · 노린재 따위의 곤충은 숲 속에서 산다. 방울벌레 · 풀무치 · 북방여치 · 나나니 · 노랑나비 · 은줄표범나비 따위는 풀밭에서 산다. 또 파리 · 바퀴벌레 · 꼽등이 · 무당벌레 · 배추흰나비 따위는 집과 집 둘레에 산다. 개미는 땅속에 집을 지어 살고, 물맴이 · 물방개 · 소금쟁이 · 물장군 등은 물속이나 물가에서 산다.

곤충의 사계절

겨울 동안 꼼짝 않던 곤충들이 잇달아 모습을 드러낸다.

수많은 곤충들이 활동한다.

여름 동안 활동하던 곤충들이 겨울나기를 준비한다.

고치나 번데기 또는 애벌레로 겨울을 난다.