[핵잼 사이언스] ‘좀비 거미’를 만드는 기생벌의 놀라운 비밀

기생은 보통 좋지 않은 의미로 사용된다. 사실 남의 영양분은 물론 종국에는 생명까지 가로채는 얌체 같은 존재이니 당연하지만, 과학자들에게는 기생 역시 생명의 놀라운 발명 중 하나다. 특히 숙주의 행동을 조절하는 기생 생물의 놀라운 능력은 과학자들에게 오랜 미스터리 가운데 하나였다.

숙주의 행동을 조절하는 기생충의 사례는 생각보다 흔하다. 톡소포자충의 경우 종숙주인 고양이에 감염되기 위해 고양이의 먹이인 쥐의 뇌를 조종한다. 감염된 쥐는 고양이에 대한 공포가 줄어들고 과잉 행동을 해 고양이의 눈에 쉽게 띈다. 결국 고양이가 감염된 쥐를 잡아먹으면 톡소포자충은 최종 숙주인 고양이에 감염된다.

그런데 놀라운 사실은 기생충이 뇌나 신경계에 직접 접촉하지 않고도 숙주의 행동을 조종할 수 있다는 것이다. 대표적인 사례는 거미나 다른 절지동물에 알을 낳는 기생벌 (parasitic wasp)이다. 스미스소니언 열대 연구소(Smithsonian Tropical Research Institute)의 과학자들은 거미의 등에 알을 낳는 기생벌 애벌레를 연구했다.

기생벌 애벌레는 거미의 등에서 부화한 후 거미의 행동을 조종해 누에 고치 같은 안전한 보호막을 만들고 그 안에 들어가도록 유도한다. 이후 거미는 기생벌 애벌레를 위한 먹이가 된다. 거미는 고치를 만든 후에도 살아 있지만, 사실상 죽은 것과 마찬가지인 좀비 거미(zombie spider)가 된다.(사진) 애벌레는 안전한 고치에서 이 거미를 먹은 후 새로운 기생벌이 되어 빠져나온다. 그런데 이 과정에서 기생벌 애벌레는 한 번도 거미의 뇌까지 접근하지 않고 숙주의 행동을 조종한다.

연구팀은 그 비결이 호르몬에 있다는 사실을 알아냈다. 기생벌 애벌레는 절지 동물의 탈피에 관련된 호르몬인 엑디손(ecdysone)이라는 호르몬 농도를 높여 아직 탈피 시기가 되지 않았는데도 마치 탈피할 시기가 된 것처럼 거미를 속인다. 거미 역시 절지 동물이기 때문에 탈피를 통해 성장하는데, 탈피 후에는 외골격이 약해 위험한 상황이 되기 때문에 거미줄로 자신을 보호한다. 기생벌 애벌레는 이를 이용해서 안전한 고치를 만들어 자신을 보호한다.

하지만 호르몬은 이 과정의 일부만을 담당할 뿐이다. 연구팀에 따르면 좀비 거미가 만드는 고치는 평소에 거미가 탈피를 위해 만드는 고치에 비해 매우 튼튼해 기생벌 애벌레를 효과적으로 보호한다. 호르몬 이외에 좀비 거미를 조종하는 다른 방법이 있음을 시사하는 부분이다. 아직 그 이유는 잘 모르지만, 과학자들은 앞으로 계속해서 남은 비밀을 풀기 위해 연구를 계속할 것이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com