생태

몸길이는 4∼20㎜ 정도이다. 체색은 노란색인 것, 검고 바깥가장자리가 노란색인 것, 앞가슴등판이 주황색인 것 등이 있다. 배마디 끝은 흐린 노랑 또는 주황색이다. 날개는 2쌍이며, 날 때에는 뒷날개만 사용한다.

늦반딧불이는 우리나라에 서식하는 가장 큰 종으로 가을에 성충으로 나타나며 눈이 가슴 아래에 위치한다. 반딧불이의 불빛은 배 끝의 마디들에서 나온다. 그 부분에 발광세포가 있으며 ‘루시페린’이라는 물질을 원료로 노란색 또는 황록색의 빛이 만들어진다. 반딧불이는 암수 모두 빛을 내며 대부분 밤에 활동한다.

낮에는 습기가 있는 곳에 숨어 지내며 밤이 되면 빛을 내어 짝을 찾는다. 종에 따라 불빛을 내는 파장, 강도 등 차이를 보이며 위협신호 및 위급상황을 알리는 신호로서도 불빛을 낸다. 알, 애벌레 시기에도 일부 빛을 내며 99%가 빛이고 1% 정도가 열로 빠져나가므로 뜨겁지 않은 냉광이다.

암컷은 풀 밑, 이끼 또는 습한 흙 등에 산란한다. 성충은 대부분 먹이를 먹지 않는다. 애반딧불이 등을 제외한 유충은 대부분 육지에서 생활하며 밤에 활동한다. 먹이로 다슬기, 달팽이 등 연체동물을 날카로운 큰 턱으로 물고 소화액을 주입하여 빨아먹는다. 애반딧불이의 성충시기는 약 15일 정도이다.

생활민속적 관련사항

깜깜한 밤하늘에 작은 불빛을 내며 나는 반딧불이는 호기심의 대상이었으며 각종 동화 등 이야깃거리의 소재로 등장한다. 중국에서는 반딧불이를 여러 마리 잡아 비단 보자기에 싸서 방안에서 침실등으로 이용하기도 했다.

옛 고사성어인 ‘형설지공(螢雪之功)’은 반딧불이와 눈빛으로 글을 읽어가며 공을 쌓는다는 의미를 가진다. 반딧불이는 형화충(螢火蟲)이라 하여 중국 등지에서는 건조시켜 한약재로 쓰였으며 소아화창상(小兒火瘡傷), 열기(熱氣), 청맹(靑盲) 등의 치료에 효험이 있다고 알려져 있다.

현황

반딧불이가 서식하는 하천 등지의 각종 오염과 서식지 파괴로 인하여 개체수가 급격히 줄어들고 있다. 전라북도 무주 일대 반딧불이와 그 먹이 서식지는 1982년 11월 20일 천연기념물 제322호로 지정되어 있다.

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반딧불이 또는 개똥벌레(문화어: 불벌레, Firefly)는 딱정벌레목의 하위 과 가운데 하나이다. 약 1,900종의 곤충이 이 무리에 드는데, 대부분 생물 발광이라는 생리 과정을 통해 배에서 빛을 발한다.

어원[편집]

과거 문헌들에서는 반딧불이를 찾을 수 없으며 반되, 반도, 반듸, 반대, 반디로 나타나고 있다. 현재 명칭인 반딧불이는 과거 명칭인 반디에 '불'을 합친 뒤 접미사 '-이'를 붙인 형태이다.

생태[편집]

성충은 아무것도 먹지 않는 종류도 있고, 꽃의 화분이나 꽃꿀을 먹는 종류도 있다. 유충은 다슬기나 달팽이, 다른 곤충을 먹는다. 몸길이는 4~30 밀리미터 정도이고 몸은 약간 긴 타원형이다. 몸빛은 전체가 노란색인 것, 날개 끝이 검은 것, 검고 바깥가장자리가 노란색인 것, 앞가슴등판이 주황색인 것 등이 있다. 발광기가 있는 배의 뒤쪽 마디는 엷은 노랑 또는 엷은 붉은색이다. 대부분 초저녁에 활동하며, 노란 빛을 내면서 풀밭 위를 조용히 날아다닌다. 날개는 두 쌍이며, 날 때에는 뒷날개만 사용한다. 발광기는 배의 뒤쪽 제2마디 앞뒤에 있다. 발광기에서 일어나는 화학반응을 통해 빛을 내며 열이 없다. 이 빛을 신호로 보내 짝을 찾는데, 종류에 따라 신호가 정해져 있다. 성충은 보통 거의 먹지 않고, 암컷은 풀의 뿌리 곁이나 이끼 또는 습한 흙 위나 흙 속 등에 알을 낳는다. 알은 일반적으로 황백색이며 공모양이고, 종류에 따라서는 암컷의 몸 속에 있을 때부터 발광하는 것이 발견된다.

유충은 일부를 제외하고 육생이며, 낮에는 숲 속의 낙엽 밑이나 돌 밑 등에 숨고 밤에 활동한다. 주로 다슬기, 달팽이 등 조개류를 날카로운 큰 턱으로 물고, 큰 턱의 작은 홈으로 소화액을 주입하여 다슬기나 달팽이 등을 마취시킨 다음, 액체 모양으로 만들어 빨아먹는다. 종류에 따라서는 드물게 지렁이나 불가사리 등을 공격하는 것도 있다. 성충이 발광하는 종류는 유충도 발광하며 보통 제8마디에 한 쌍의 발광기가 있는데, 성충이 거의 빛나지 않는 검정늦반딧불이 등 낮에 활동하는 종류에도 유충이 빛나는 것이 많다. 일반적으로 야행성 종류는 주행성에 비해 눈이 크며 촉각이 짧은 경향이 있다. 단일종으로서의 반딧불이와 운문산반딧불이, 애반딧불이의 유충이 수생이라는 것은 잘 알려져 있는데 배의 각 마디 양쪽에 둘로 갈라진 기관아가미를 가지며 주로 다슬기 등 담수 고둥을 먹는다. 속칭 물반딧불이라고 하는 것은 이와 같은 수생 유충이며, 성장하면 땅 위로 올라와 흙 속에 작은 집을 짓고 번데기가 된다. 수생인 반딧불이는 알에서 성충까지 보통 1년, 때로는 2년이 걸린다. 성충 기간은 10~15일 정도이다.

어른벌레뿐만 아니라 알, 애벌레, 번데기도 빛을 낸다. 빛을 내는 원리는 루시페린이 루시페라아제에 의해서 산소와 반응해 일어나는 것이다. 빛은 보통 노란색 또는 황록색이며, 파장은 500∼600nm(나노미터)이다.

현재 한국에서는 하천의 농약오염과 급속한 도시화 등으로 서식지가 파괴되어 절멸 위기에 처해 있다. 현재 무주 일원 반딧불이와 그 먹이 서식지가 천연기념물 322호로 지정되어 있다.

 

늦반딧불이

하위 분류[편집]

• Cyphonocerinae
• 반딧불이아과 (Lampyrinae)
• Luciolinae
• Ototetrinae (논란 중)
• Photurinae
• 아과 분류가 불확실(incertae sedis)한 하위 속
  
  

반딧불이 축제[편집]

전라북도 무주군에서는 매년 6월 초 애반딧불이 출현 시기에 맞춰 반딧불이 축제가 열린다.

관련 항목[편집]

• 애반딧불이
• 늦반딧불이
• 운문산반딧불이 = 파파리반딧불이^[1]
• 꽃반딧불이

같이 보기[편집]

• 무주 일원 반딧불이와 그 먹이 서식지
• 홍반디
• 홍날개
• 병대벌레

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반딧불이

 

고사성어 ‘형설지공’은 가난 때문에 불을 밝힐 기름이 없는 진(晉)나라 사람 차윤(車胤)이 반딧불이를 잡아 그 빛으로 책을 비춰 읽었다는 데서 유래했다. 당장의 여건이 좋지 않아도 의지가 굳은 사람에게는 방법이 있다는 뜻이다. 보통 사람들에게 이 고사성어는 환경을 탓하지 말라는 교훈적인 얘기일 뿐이다. 하지만 현대의 과학자들은 이 얘기에서 언뜻 허무맹랑해 보이는 ‘반딧불이를 모아 그 빛을 이용했다’는 내용에 흥미를 가진다.반딧불이는 오랫동안 여름날 아이들의 놀이 도구요, 낭만의 대상이며 시각적인 아름다움과 함께 교훈을 주는 존재였다. 수많은 시와 소설, 노래가 반딧불을 통해 자연의 아름다움과 서정을 노래했다.개똥벌레라고도 불리는 반딧불이는 자기 몸에서 스스로 빛을 내는 곤충이다. 일본에서는 ‘호따루’로 불리며, 영어로는 ‘파이어플라이(firefly) 즉 빛을 내는 파리라는 뜻을 가지고 있다. 북극과 남극을 제외한 전세계에 1,900여 종의 반딧불이가 서식하고 있는데 우리나라에는 ‘늦반딧불이’, ‘애반딧불이’, ‘운문산반딧불이’, ‘파파리반딧불이’ 등 6종류가 서식한다. 

반딧불이의 꽁무니에서 나오는 반딧불은 사랑을 위한 신호라는 설이 일반적이다. 반딧불이의 성비는 보통 수컷과 암컷이 50:1로 쟁탈전이 치열한데 암컷이 빛을 내 위치를 알리면 수컷은 날아가 빛을 밝히며 구애하는 것이다. 반딧불이의 구애는 성충이 된 후 2~3일 후부터 시작된다. 빛은 배에 있는 발광세포의 ‘루시페린(Luciferin)’이 산화하는 과정에서 나온다. 반딧불은 대개 500~600um(마이크로미터)의 황색 또는 황록색의 파장을 갖지만 빛의 세기와 간격은 종에 따라 다르고 온도의 영향을 받는다. 

반딧불의 밝기는 보통 한 마리가 3룩스로 이론상 80마리를 모으면 쪽 당 20자가 인쇄된 천자문을 읽을 수 있고, 200마리를 모으면 신문을 읽을 수 있는 밝기가 된다. 하지만 반딧불은 동시에 반짝이지 않기 때문에 여러 마리를 잡아도 고사성어에 나오는 이야기처럼 책을 읽기에는 어려움이 있다. 

반딧불의 특징 중 하나는 빛을 내지만 뜨겁지는 않다는데 있다. 보통 전구는 전기의 10%만을 빛으로 바꾸고 나머지는 열로 발산한다. 이에 비해 반딧불의 효율은 98%에 이른다. 이 차가운 고효율의 화학전구는 게다가 바람이 불거나 물에 닿아도 꺼지지 않는다. 이상적인 빛인 것이다. 

이러한 반딧불의 성격은 현대 과학, 특히 유전자 연구에 기여한 바가 크다. 반딧불이의 발광유전자는 루시퍼라제라는 유전자인데 이 루시퍼라제 유전자를 누에 등 다른 곤충의 세포주에 이식하면, 유전자를 이식받은 곤충 세포주가 반딧불이처럼 빛을 내는 것을 확인할 수 있다. 
또한 발광 유전자를 바이러스에 집어넣어 각종 유해 세균을 검출하는 데도 쓰인다. 몇 주일 동안 박테리아를 배양하는 대신 발광유전자가 삽입된 바이러스를 감염시키면 해당 바이러스에 대한 감염여부를 몇 시간 만에 빛의 밝기로 알 수 있다. 특히 우리나라 자생종인 ‘늦반딧불이’는 외국의 것보다 상대적으로 빛이 세고 큰 발광기관을 가지고 있어 활용도가 더욱 높다. 

반딧불이는 장수하늘소와 함께 천연기념물로 지정된 곤충이다. 예전엔 누구나 어린 시절 추억 속의 곤충으로 친밀감을 느꼈지만, 이제는 책에나 나오는 존재가 되어 버렸다. 반딧불이는 청정지역에서만 살고, 환경에 민감한 곤충이기 때문에 밤새 환히 켜진 가로등과 차량의 불빛으로 가득찬 오염된 도시속에선 살지 못한다. 과학의 발전이라는 면에서나 인간의 정서를 순화시키는 측면에서나 반딧불이의 생태를 지키려는 노력이 절실하다. 

마침 우리 아이들에게 반딧불이의 아름다움과 반딧불이의 소중함을 알릴 수 있는 기회가 있는데 바로 늦반딧불이 서식지인 무주에서 해마다 열리는 반딧불이 축제이다. 올해는 8월 20일부터 28일까지 열릴 예정인데 반딧불이 관찰체험과 생태관 운영 등 어린이들이 참여할 수 있는 행사가 풍성하다. 
도심에서는 볼 수 없는 반딧불이를 아이들과 함께 직접 관찰하면서 환경보존의 중요성을 이야기 해보는 것도 의미 있지 않을까? (글:과학향기 편집부)

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개똥벌레가 만드는 신비한 불빛은 서로의 짝을 찾기 위해 암컷과 수컷이 보내는 신호다. 개똥벌레는 루시페린이라는 발광물질과 루시페라아제라는 발광효소가 들어있는 특수 세포를 만드는데, 여기에 산소가 공급되면 아데노신삼인산이라는 물질이 생긴다. 이 물질이 루시페라아제와 결합하면 불안정한 물질이 되는데, 이것이 안정한 물질로 바뀌는 과정에서 빛을 낸다. 불을 켜고 끄는 원리는 반딧불이의 발광체와 맞붙어 있는 미토콘드리아가 산소를 사용할 때와 멈출 때를 조절하는 것. 산화질소가 이 둘 사이를 조절해 불을 켜고 끄는 스위치의 역할을 한다.

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반딧불이는 배마디 아래쪽에 발광기가 있는 딱정벌레

반딧불이는 절지동물문(門)의 곤충강(綱), 딱정벌레목(目), 반딧불이과(科)의 곤충으로 보통 말하는 갖춘탈바꿈 하는 딱정벌레(beetle)인데, 성충(자란벌레), 알, 유충(애벌레), 번데기 등 모두가 빛을 낸다. 성체의 몸길이는 12∼18mm이고, 몸 빛깔은 검은색이며 앞가슴등판은 귤빛이 도는 붉은색이고, 몸은 거칠고 딱딱한 외골격으로 덮였으며, 배마디 아래 끝에 옅은 노란색(담황색) 빛을 내는 발광기(light-emitting organ)가 있다. 다른 곤충처럼 암컷 등치가 수컷보다 좀 크다. 반딧불이를 ‘개똥벌레’ ‘반디’ ‘반딧벌레’ ‘반딧불’이라 부르며, 우리나라에 서식하는 반딧불이는 8종으로 기록되어있으나 이제 와 실제로 채집이 되는 것은 기껏 애반딧불이, 파파라반딧불이, 운문산반딧불이, 늦반딧불이 등 4종뿐이라는데 나머지는 어디로 갔나?

반딧불이의 아랫배의 끄트머리 두세째 마디에 특별히 분화한 발광기관이 있고, 거기에서 발광물질인 루시페린(luciferin)단백질이 산소(O2)와 결합하여 산화루시페린(oxyluciferin)이 되면서 빛을 내는데, 이때 반드시 루시페라제(luciferase)라는 효소, 마그네슘이온(magnesium ions)과 에이티피(ATP)가 있어야 한다. 그래서 발광 마디에는 산소 공급을 넉넉히 하기 위해 기관(air tube)이 무척 발달하였다.

그리고 백열전구에서는 고작 전기에너지의 10% 정도가 가시광선으로 바뀌고 나머지는 열로 빠져나가는데 비해 생물발광(bioluminescence)은 에너지전환효율이 아주 높아서 90%가 가시광선으로 바뀌기에 열이 거의 없는 냉광(冷光, cold light)이다. 참 신비로운 일이다. 이런 차가운 빛에는 자외선이나 적외선이 들어있지 않으며, 화학적으로 만들어진 것이라 파장이 510~670 나노미터(nm, nanometer)로 옅은 노랑 또는 황록색에 가깝다. 잽싸게 이런 발광원리를 생물공학(biotechnology,BT)에 이미 널리 응용하고 있으니, 반딧불이의 발광(루시페린)유전자를 바이러스에 집어넣어 각종 유해(有害)세균을 빠르게 검출하는 데도 쓴다고 한다.