화제의 연구

형제 잡아먹는 곤충… ‘골육상쟁 비밀’ 밝혀지다

입력 : 2017.04.13 10:23 ㅣ 수정 : 2017.04.13 10:23

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▲ 콜로라도 감자잎벌레(사진 왼쪽), 그리고 천적인 노린재.



한 어머니에서 난 형제끼리 서로 다투다 끝내 죽음과 죽임에 이른다면 그 이상의 비극은 없을 것이다. 다행히 사람은 해당하지 않지만, 사실 자연계에서는 이런 장면을 종종 볼 수 있다. 먼저 알에서 부화된 형이 아직 부화하지 않은 동생을 잡아먹거나 혹은 태어난 새끼끼리 약육강식의 경쟁을 벌이는 것이다.

하지만 같은 유전자를 공유하는 형제끼리 잡아먹으면 결국 유전자를 남길 기회가 감소하므로 자연 선택 때문에 도태될 수밖에 없다는 점이 문제다. 이와 같은 비극을 통해서 더 많은 자손을 남길 수 없다면 이론적으로 존재할 수 없는 행위다. 따라서 과학자들은 그 이유를 알기 위한 연구를 한창 진행하고 있다.



코넬 대학의 제니퍼 탈러 교수를 비롯한 연구팀은 이 비밀을 풀 단서를 발견했다. 이들은 감자를 비롯한 여러 작물의 해충인 콜로라도 감자잎벌레(Colorado potato beetle)의 생태를 연구했다. 콜로라도 감자잎벌레의 유충이 알에서 부화하면 부화하지 않은 동생을 먹어치우기 때문이다. 그런데 여기에는 매우 타당한 이유가 있었다.

놀라운 일이지만, 연구팀에 따르면 이 해충의 유충이 먹는 것은 사실 수정되지 않은 알로 정확히 말하면 형제가 아니라 그냥 영양분 덩어리였다. 그런데 왜 어미가 태어나지도 않을 무수정란을 낳는 것일까? 원인은 천적이다. 콜로라도 감자잎벌레 유충의 중요한 천적은 노린재로 사실 성충의 크기는 비슷해서 위협이 될 수 없으나 (사진) 작은 유충은 속수무책으로 잡아 먹힌다.

연구팀은 콜로라도 감자잎벌레 어미가 천적의 존재를 감지하면 수정되지 않은 알을 대거 포함해 알을 낳는다는 사실을 발견했다. 다시 말해 골육상잔의 비극이 아니라 험한 세상에서 살아남기 위한 엄마의 선물인 셈이다. 이렇게 알을 먹은 유충은 빨리 성장해서 천적에서 안전해질 수 있다. 반면 천적이 없는 환경에서는 모두 수정된 알을 낳는다는 것도 밝혀졌다.

자연에는 인간 세상의 상식이나 윤리로는 이해되지 않는 일이 흔하다. 하지만 그 안을 자세히 들여다보면 더 많은 자손을 남기기 위한 다양한 전략이 숨어 있는 것을 알 수 있다.

다만 이번 연구는 자연의 섭리에 감탄하는 것 이상의 의미가 있다. 앞서 언급했듯이 이 곤충은 감자를 비롯한 다양한 작물의 해충이다. 따라서 연구팀은 콜로라도 감자잎벌레의 번식 전략을 연구하고 천적이 더 쉽게 이 곤충과 그 유충을 잡아먹을 방법을 연구 중이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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