재생

대부분의 생물은 재생능력을 갖는데 그 능력의 정도는 플라나리아의 경우처럼 조직의 작은 조각이 완전한 새 개체로 생장하는 정도의 능력에서부터, 고등 척추동물처럼 상처입은 부위의 치유를 위해 표피 및 기타 조직들을 재생해내는 제한된 능력에 이르기까지 다양하다.

재생은 인간이 피부에 흉터를 남기는 것과 같이 외상에 대한 반응으로 일어나거나 포식자에 대한 동물의 방어작용으로서 일어나기도 한다. 예를 들면 어떤 도마뱀은 위험에 처했을 때 꼬리를 잘라버리고 다시 새것으로 자라게 한다. 재생은 새들이 털갈이를 하는 것같이 계절에 따른 특정 구조의 부분적 변화일 수도 있다. 재생은 식물 및 하등동물의 중요한 생식 메커니즘인 영양생식과 밀접한 연관이 있다. 대부분의 경우 이미 뼈·근육·피부 및 다른 조직으로 분화된 세포들은 그들의 특수화된 성질을 잃고 신속한 생장을 재개해 세포증식을 하며 조직이 충분히 만들어지면 손실된 부분을 대체한다.

증식 시기가 지나면 세포들은 다시 분화해 새로운 연골·뼈·근육 등을 형성한다.

각 종(種)마다 여러 종류의 재생 메커니즘이 진화되어왔다. 상당수의 곤충들과 갑각류들은 몸체의 일부분을 자발적으로 제거하고 다시 대체할 수 있어 굽은 다리나 발톱을 버릴 수 있다(자절). 이 버려진 신체 부위는 보통 지정된 부위에서 잘려나가는데 잃어버린 부위를 새 조직이 완전하게 복제되기도 하지만 도마뱀과 같이 새로 형성된 부분이 기능적으로만 유사할 뿐 해부학적으로는 다르기도 하다.

남아 있던 조직이 더 크게 자라서 잘려나간 부분을 보완해주는 대상성비대현상(代償性肥大現象) 또한 여러 종에서 볼 수 있다. 그 한 예는 인간의 간엽 수술인데 질병 또는 상해로 인해 하나 이상 소실될 경우 남아 있는 간 조직이 커진다. 이때의 간 재생은 잃어버린 부분의 복제가 아니고 잃어버린 기능을 회복시키기 위해 남아 있는 간엽이 조직을 충분히 크게 만든다.

그러나 이 과정은 원래의 기관 일부가 남아 있어야 수행할 수 있다. 재생의 또다른 형태인 변질형성(變質形成)에 있어서는 하나의 기능을 수행하도록 적응된 조직이 손실 부위의 기능을 수행하기 위해 그 기능이 변형된다. 본래의 기관이 전혀 남아 있지 않으므로 가까이 있는 구조가 그 기능을 대신한다. 그 예로 특정 양서류에 있어 색소가 있는 홍채조직이 변하여 손상된 수정체를 대신하는 현상을 들 수 있다.

재생은 하등식물과 단순한 다세포동물에 있어서 상당히 보편화되어 있다.

식물의 재생은 보통 인접한 세포가 증식하고 재편성되어 잃어버린 부분을 대체하는 형태조절현상에 의해 이루어진다. 재생하는 대부분의 다세포 동물들은 그 첫단계에서 점차 대체할 부분으로 발생해가게 되는 비교적 미분화된 세포인 재생아(再生芽)를 형성한다. 이 재생아를 옮기거나 실험실에서 다르게 조작하면 같은 비정상적인 구조의 형성이 가능하다(예를 들면 편형동물에서는 머리를 2개 가짐). 특정 종에서의 재생 원인과 이와 밀접하게 연관된 개체에 있어서의 재생불능의 원인은 아직 명확하게 밝혀지지 않았다.

고등동물의 경우 잃어버린 구조를 뒷받침하는 신경조직이 재성장을 자극하기 위해 존재해야 하는 것으로 보여진다. 결국 재생은 기능적 필요성을 보충해주는 것으로서 상실된 신체 일부분의 생리적 또는 구조적 기능이 대체되어야 할 경우에만 일어난다. 한편 재생을 촉진하기 위해서는 다소간의 상해가 있어야 하지만 반드시 그 구조가 완전히 손상될 필요는 없다. 어떤 동물들의 경우 손발의 일부가 절단되었을 때, 상해 입은 손발의 바로 옆에 제2의 완전한 손발이 자라기도 한다.

재생조직은 또한 명백하게 정확한 극성을 따르며 신체의 나머지 부분에 대해 적절하게 자란다. 상처로 인해서 손실되는 구조가 일반적으로 사지(四肢) 또는 꼬리이기 때문에, 보통 생장의 양상은 보통 신체 외부로 향하는데 이는 손상입은 부위보다 기부에 가까이 있는 조직이 필요한 모든 정보를 지니고 있음을 알게 해준다.

단 몸통부위에 더 가까운 부위는 그렇지 못하다. 물고기의 지느러미 같은 몇몇 경우에는 재생이 바깥과 안쪽 양 방향으로 진행된다.

재생은 무척추동물에게 나타나는 가장 일반적인 현상으로 거의 모든 자포동물과 플라나리아, 체절이 있는 대부분의 환형동물 및 많은 종류의 곤충에 흔히 나타난다. 척추동물 중에서는 대부분의 어류와 도롱뇽의 경우에만 제한적으로 사지의 재생이 일어나며 꼬리의 재생은 개구리·두꺼비 등의 유생시기와 파충류의 몇몇 종에 나타난다.

털갈이도 재생의 한 형태로 볼 수 있는데 이보다 더 복잡한 구조를 재생하는 능력을 가진 조류(鳥類)도 있다. 포유류에는 사지나 꼬리를 재생할 수 있는 능력이 전혀 없지만 어떤 종들은 주변 부속지(예를 들면 사슴의 뿔)나 내부기관(예를 들면 사람의 간)을 재생시킬 수 있는 경우도 있다.→ 성장