[일반생물학실험]개구리의 내부 해부

실험 목적

1. 본 실험은 개구리를 해부하는 실험이다.

2. 본 실험의 목표는 개구리의 해부학적 특징을 관찰하여 척추동물의 특징과 구조를 이해하는 것이다. 따라서 개구리의 외형을 관찰하고 개구리의 내부 구조를 이해할 수 있다.

 

실험 이론 및리

1. 실험 배경

개구리는 척추 동물이고 양서강에 속하는 동물이다. 개구리는 생물학 실험에 많이 사용되는 동물이다. 그 이유는 개구리의 근골격계, 순환계, 신경계의 해부학적 구조가 연구를 수행하기에 적합한 동물로 판단되기 때문이다. 

개구리의 외부형태를 살펴보면 크게 머리와 몸통과 다리로 나눌 수 있다. 앞쪽에 머리가 있고 목 없이 바로 몸통과 연결된다. 몸통에는 네 개의 다리가 있다. 머리의 모양은 평평한 삼각형을 이루고 있고 몸통은 앞뒤로 가늘어진다. 또한 몸통의 양편 앞뒤로 네 개의 다리가 붙어있으며 꼬리는 존재하지 않는다. 더 자세히 알아보면 피부같은 경우, 개구리는 몸통 표면에 유연성이 있는 습윤한 얇은 피부로 덮여져 있다.

 

이러한 피부는 병원체를 막고 피부의 호흡을 돕고 수분흡수를 도와준다. 개구리가 피부호흡을 하기 하기 위해서는 수분이 필수인데 건조한 환경에 장시간 노출이 되면 탈수의 위험이 있을 수 있다. 이것을 방지하기 위해 피부에 점액샘이 존재하고 점액샘에서 점액이 분비되어 탈수를 방지한다.

 

머리의 구조를 자세히 보면 머리는 외비공, 눈, 고막, 울음주머니, 구강이 있고 구강 내부와 구강과 연결된 부위같은 경우는 혀, 구개, 이, 내비공, 유스타키오관, 인두 등을 관찰할 수 있다. 아래턱의 뒷부분의 피부가 팽출된 울음주머니는 수컷에만 존재한다. 몸통같은 경우 몸통의 배쪽 앞의 부분을 가슴이라 하고 배쪽 뒷부분을 배라 한다. 등쪽의 앞부분을 어깨, 등쪽의 뒷부분을 허리라 하며 그 끝에는 총배설강의 개구부인 항문이 존재한다. 다리 같은 경우 짧은 앞다리 한 쌍과 긴 뒷다리 1쌍이 있고 발가락은 5개인데 물갈퀴가 발달해있다.

 

외부형태가 아닌 내부형태를 살펴보면 크게 내장기관, 소화기관, 소화선, 호흡기, 생식기, 비뇨기, 순환계로 나누어 볼 수 있다. 내장부분에서 대표적으로 관찰할 수 있는 심장은 얇은 심낭에 둘러싸여져 있으며 심장의 좌우에는 폐가 있다. 그리고 중앙 부분에는 암홍색의 간이 존재하는데 암컷은 복면이 덮여져 있어서 관찰을 용이하게 하기 위해서는 알을 제거해야한다. 그리고 내장부분에서 얇은 막으로 이루어진 방광이 있고 더 내려가게 되면 항문을 관찰할 수 있다.

 

소화기관 같은 경우, 인두에서 위로 이어진 가는 관인 식도가 있고 식도와 작은 창자의 사이에 있는 위가 있다. 그리고 위의 유문부의 끝에서 소장이 있고 소장의 첫 번째 부분으로는 십이지장이 있다. 여기서 내려가면 대장이 있고 대장은 직장으로 연결되어 배설강에 이른다. 소화선의 경우, 간장이 있고 간엽의 사이에는 담낭이 있다. 그리고 담낭 내부에 쓸개즙이 있으며 담낭에는 수담관이 존재해 십이지장에 연결된다. 또한 소화선으로 췌장이 있으며 췌장에서 분비되는 췌장액은 췌관을 통해 흐른다.

 

호흡기의 경우 외비공으로부터 폐장에 이르는 여러 기관들을 의미한다. 폐는 폐포로 이루어진 주머니로써 많은 혈관이 분포되어 있다. 폐의 좌우로는 기관지가 존재한다.

 

생식기의 경우, 암컷은 난소와 수란관과 자궁이 존재한다. 또한 수컷의 생식기에는 정소와 수정소관 등이 있다. 비뇨기의 경우 복강배벽에 좌우로 한 개의 신장이 있으며 중앙에는 부신이 있다. 또한 신장의 후 외측으로부터 요 생식기관과 요관을 관찰할 수 있다. 그리고 복강의 하단에 방광이 있다. 순환계의 경우 심장을 예로 들 수 있으며 얇은 막으로 덮여 있으며 2심방 1심실로 이루어져 있다.

 

이렇게 해부를 통해 앞에서 언급한 내부기관들을 살펴볼 수 있다. 개구리를 해부하기 전에는 처치를 해야하는데 크게 세 가지 방법을 예로 들 수 있다. 뇌의 연수를 파괴하거나 개구리의 위턱을 끊어내거나 에테르나 클로로포름과 같은 약품으로 마취시키는 방법이 있다. 위의 방법들 중 적절한 방법을 사용해 해부를 진행할 수 있는 것이다.

 

실험 기구 및 시약

1. 실험 재료

개구리, 해부 접시, 수술용 가위, 핀셋, 시침 핀

 

실험 방법

1. 실험 과정

1) 개구리의 다리를 핀으로 고정한다.

2) 피부를 잡아당긴 후 항문에서 인두까지 잘라준다.

3) 양 앞다리와 뒷다리 쪽으로 가로로 잘라준다.

4) 내장부분을 싸고 있는 근육층을 잘라준다.

 

실험 결과

1. 개구리의 외부형태 및 내부기관을 그림으로 그려본다.

개구리의 외부형태

개구리의 내부기관

 

2. 개구리의 외부형태 관찰

개구리 등쪽	개구리 배쪽
머리는 편평하며 삼각형 모양을 가진다. 머리의 맨 위에 눈과 눈꺼풀이 있고, 눈 뒤쪽에 타원형모양의 고막이 있다. 앞다리는 4개의 발가락, 뒷다리는 5개의 발가락을 관찰할 수 있으며, 앞다리와는 달리 뒷다리에 물갈퀴가 있다. 피부는 점액이 있는 것처럼 매끈매끈하며 등쪽과 배쪽의 무늬 모양은 물론 색에도 차이가 있다.

 

3. 개구리의 내부형태 관찰

1) 개구리의 근육

개구리 등쪽	개구리 배쪽
개구리 앞다리보다 뒷다리에 근육이 발달되어 있는 것을 관찰할 수 있었고, 머리 근육은 등쪽에서만 관찰 가능하였다.

2) 개구리의 내장기관

내장 기관 해부	내장 기관 위치
내장 기관 위치

 

토의 사항

1. 실험 고찰

양서류의 대표적인 개구리 해부실험을 했다. 동물은 양서류, 포유류, 파충류 등 다양하게 분리된다. 많은 종류중 양서류와 포유류의 차이점은 무엇일까? 양서류는 체외수정이며 피부와 폐로 호흡하고, 포유류는 체내수정이며 폐로만 호흡한다. 양서류는 보통 비늘이나 털이 없으며 개구리와 같이 체형에 변화가 많고 대부분 4개의 다리를 가지며 물갈퀴가 있는 발을 가진 종류가 많다. 2개의 콧구멍은 입속 천장의 앞부분에 열리고 호흡기로서 아가미, 폐, 피부가 사용된다. 심장 구조는 2심방 1심실이다. 포유류는 머리·목·몸통·꼬리의 네 부분으로 구분되며 털로 덮여 있다. 피부에는 땀샘·지방샘·젖샘이 있으며, 항문과 요도는 따로 분리되어 있으며 심장 구조는 2심방 2심실이다.

 

또한, 개구리 해부하는 과정에서 심장을 떼어내고도 심장이 뛰는 모습에 궁금증을 갖게 되었다. 어떻게 이러한 현상이 일어나는 있을까? 심장이라는 기관은 혈액 등을 총괄하는 신체의 가장 중추적인 부분이며 반복적인 운동을 하는 기관이라 강제로 떼었다 해도 일정 동안은 반응할 수 있다. 또한, 심장이 되풀이해서 계속 수축하는 능력은 심장자체에 있고 지배신경을 모두 절단한 뒤에도 또 심장을 체외로 끄집어 낸 뒤에도 심장의 수축이 계속하는 심장의 자동성 때문이다. 심장은 뇌의 명령이 아니라 동방결절의 주기적인 신호로 뛰게 되므로 몸과 분리되어도 혈액이 공급되는 한 계속 뛰며 영양이 모두 소진될 시 멈추게 된다.

 

2. 결론

본 실험은 개구리의 외부 구조와 내부 기관을 이해하고 해부학적 구조를 통해 해부를 하는 것 이었다. 본 실험에서는 단순히 해부만 하였지만 아쉬웠던 점은 위와 소장에 어떤 물질이 있는지 확인해보고 소장벽과 위벽을 해부현미경을 통해 관찰해보면 좋을 것 같다. 또한 소장벽과 위벽에 리트머스 종이를 직접 대어보고 색 변화를 관찰하거나 pH종이를 이용해 직접 대어봄으로써 pH를 알아보는 실험을 해보는 것도 좋을 것 같다. 또한 해부를 할 때 피부를 벗겨내는 일이 쉽지 않은데 실험 시 유의사항으로 피부를 먼저 자른 뒤 근육층을 잘라야한다.

 

개구리의 해부를 진행하게 되면 수컷 개구리인지 암컷 개구리인지 파악 가능하기 때문에 수컷 개구리와 암컷 개구리의 내부 구조의 차이점을 비교하면서 해부를 진행했다면 좋을 것 같다. 개구리를 처치 할 때는 위턱을 끊는 방법은 지양했으면 한다. 왜냐하면 개구리의 위턱을 끊어내면 뇌와 양쪽의 눈과 고막을 끊는 것이기 때문에 해부를 제대로 할 수 없다. 따라서 약품을 처리하되 마취의 정도가 강하지 않으면 개구리가 깨어날 수 있기 때문에 유의해야 한다. 따라서 이 해부를 통해 개구리의 소화기관, 내장기관, 호흡계, 생식기, 비뇨기, 순환계 등의 위치와 정보를 습득하였으며 생태적 특징과 척추동물의 특징을 알게되었다.