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보통 식물과 동물을 나누는 가장 중요한 기준은 광합성의 여부다. 내부에 엽록체를 가지고 태양에너지를 이용해서 광합성을 하는 식물은 지구 생태계를 지탱하는 기반이다. 동물들은 식물이나 다른 동물을 먹어서 그 에너지의 일부를 사용하는 생명체라고 할 수 있다.
하지만 항상 예외는 있게 마련이다. 자연계에는 식물인지 동물인지 구별이 어렵거나, 혹은 변칙적인 방법으로 에너지를 얻는 동식물들이 존재한다. 예를 들어 산호는 동물이지만 내부에 광합성을 하는 조류를 받아들여 여기서부터 에너지를 얻는다. 반면 식충 식물들은 식물인데 동물을 먹어서 필요한 영양분을 섭취한다. 그리고 지금 소개할 에메랄드 푸른 민달팽이(Elysia Chlorotica)는 아예 엽록체를 빼앗아서 자신이 광합성을 하는 데 사용한다.
과학자들은 이미 1970년대에 일부 민달팽이들이 자신들이 섭취한 조류(algae)에서 엽록체를 빼앗아 광합성을 한다는 놀라운 사실을 발견했다. 이들은 엽록체를 소화하는 대신 자신의 세포 안으로 이동시켜 이를 광합성에 활용한다. 에메랄드 푸른 민달팽이의 경우 해조류같이 보이는 위장을 하고 있는데, 생김새도 마치 나뭇잎 같지만 실제로도 광합성을 할 수 있는 놀라운 재주를 지니고 있다. 과학자들은 어떻게 엽록체가 이렇게 오래 다른 동물의 체내에서 생존할 수 있는지 궁금해 해왔다.
최근 미국 사우스 플로리다 대학 시드니 피어스 교수가 이끄는 연구팀은 이 민달팽이가 자신이 먹은 조류로부터 엽록체를 장기간 유지하는데 필요한 유전자를 얻고 있다는 연구결과를 발표했다. 연구팀은 조류의 일종인 Vaucheria litorea의 일부 DNA가 플라스미드(plasmid) 형태로 민달팽이 세포 안으로 들어가는 과정을 추적해서 이같은 결론을 얻었다. 이는 수평적 유전자 전이라는 방식으로 두 개의 다른 종 사이의 유전자 교환이 일어나는 현상이다.
이 민달팽이는 조류로부터 엽록체와 유전자 모두를 넘겨받아 자신의 체내에서 광합성을 할 수 있다. 덕분에 살아가는 데 필요한 일부 에너지는 광합성으로부터 얻고 나머지는 자신이 먹은 조류에서 얻는 것이다. 우리가 볼 때는 작은 민달팽이에 불과할지 모르지만, 자신의 먹은 것을 이렇게 잘 활용하는 동물도 아마 드물 것이다.
고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
