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인간은 염색체에 의해서 성별이 결정된다. 그런 만큼 한 번 성이 결정되면 뒤바뀌는 일은 없다. 그러나 동물의 세계는 인간 세상보다 훨씬 복잡한 일들이 일어난다. 많은 동물이 일생 중 자신의 성별을 한 번 이상 바꿀 수 있다. 물론 여기에는 다양한 번식 전략이 숨어있다.
스미스소니언 열대 연구소(Smithsonian Tropical Research Institute, STRI)의 과학자들은 매우 독특한 성전환 방식을 가지고 있는 흰삿갓조개류의 일종인 크레피둘라 마지날리스(Crepidula cf. marginalis)의 성전환 기전을 연구했다.
크레피둘라는 평범한 외형을 가진 조개류로 바닷가의 바위에 붙어서 살아간다. 그런데 이 생물체는 태어날 때는 모두 수컷이라는 특징을 가지고 있다. 그러다가 어느 정도 크기가 커지면 암컷으로 성전환을 시도한다.
참고로 수컷의 생식기는 자신의 몸길이보다 더 길어질 수 있다. 암컷으로 전환할 때는 이 수컷 생식기가 퇴화하고 대신 암컷 생식기가 새롭게 생겨나는 방식으로 전환한다. 보통 수컷은 큰 껍질을 지닌 암컷 위나 옆에 붙어살아 간다.
이런 독특한 번식 전략을 가진 이유는 아마도 알을 낳을 수 있을 만큼 자라기 전까지 수컷으로 자손을 남기는 편이 유리하기 때문으로 보인다. 다시 말해 미성숙한 어린 개체라도 수컷으로 자손을 남길 수 있다. 그리고 어느 정도 큰 이후에는 암컷으로 전환해서 알을 낳는다. 따라서 번식에 참여할 수 있는 기간이 매우 길어지는 장점이 있다. 아마도 이 장점이 성전환에 필요한 비용을 상쇄하고도 남는 것으로 보인다.
그런데 눈이나 다른 감각기관이 없는 이 연체동물이 어떻게 상대방의 크기를 비교해서 성전환하는지는 알려지지 않았다. 연구팀은 크레피둘라가 물속으로 화학 물질을 분비해서 서로 신호를 주고받는다는 가설을 세우고 실험을 진행했다. 실제로 성전환을 하는 어류들은 화학 물질을 분비해 신호를 주고받는다.
연구팀은 크기가 서로 다른 수컷을 서로 그물망으로 떨어뜨린 상태에서 실험 수조에 넣고 관찰했다. 그리고 대조군은 그물망으로 분리되지 않은 상태로 자연상태처럼 서로 접촉이 가능하게 두었다.
그 결과 놀랍게도 접촉에 의해 성전환이 일어나는 것이 관찰되었다. 다시 말해 수컷 두 마리가 서로 접촉을 하면 하나가 암컷으로 변하는 것이다. (물론 주변에 더 큰 암컷이 없을 때)
이는 과학자들에게도 매우 놀라운 결과였다. 아마도 이런 번식 전략이 생겨난 이유는 이 동물이 일단 자리를 잡으면 바위에 붙어서 거의 움직이지 않고 접촉이 가능한 거리에 있는 개체끼리 번식을 하기 때문으로 풀이된다.
자연의 신비는 종종 인간의 상상을 초월하지만, 이 경우에는 너무 많이 초월했다고 할 수 있을 것 같다.
사진=Rachel Collin/STRI
고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
