[와우! 과학] 영하 온도에도 얼어죽지 않는 ‘남극 가리비’의 비결

남극 대륙은 대부분의 생명체가 살기에 가혹한 땅이다. 펭귄처럼 극한적 추위에 적응한 동물과 또 다른 남극 생물들만이 존재할 뿐이다. 하지만 땅 위가 아닌 바닷속을 들여다보면 상황은 180도 달라진다. 남극 빙하 밑 얼음 바다에는 수많은 생물이 함께 살아가며 남극 해양 생태계를 이루고 있다.

남극 가리비(Adamussium colbecki)는 영하 0도 이하의 차가운 물 속에서도 문제없이 살아가는 정도가 아니라 엄청난 숫자의 무리를 이루며 살아간다. 남극 가리비는 염분 때문에 영하 1.9도에서도 얼지 않는 차가운 물 속에서 살 수 있게 진화했다. 더 놀라운 사실은 얼음 옆에서도 얼어붙지 않는다는 것이다.

독일 막스 플랑크 연구소와 미국 알래스카 대학의 콘래드 메이스터 교수가 이끄는 연구팀은 남극 가리비가 얼지 않는 비결을 연구했다. 가장 신비로운 점은 남극 가리비 껍데기 표면에 얼음 결정이 형성되지 않는다는 것이다. 연구팀은 껍데기의 미세 구조에 이유가 있을 것으로 생각하고 따뜻한 물에 사는 다른 조개류와 껍데기 표면 미세 구조의 차이를 비교했다.

연구 결과 남극 가리비는 매우 단순한 방법으로 껍데기가 얼어붙는 것을 방지했다. 남극 가리비의 껍데기 표면에는 미세한 주름이 있어 껍데기에 얇은 얼음층이 형성되어도 껍데기의 극히 일부에만 달라붙기 때문에 조금 움직여 쉽게 제거할 수 있다. 사실상 거의 에너지 투자 없이 얼음이 달라붙는 것을 막을 수 있는 셈이다.

얼음이 달라붙는 것을 방지하는 미세 주름의 크기는 오랜 진화의 과정에서 시행착오를 거치면서 알아낸 것이다. 껍데기에 얼음이 달라붙은 남극 가리비는 추위에는 견딜 수 있을지 몰라도 숨을 쉬거나 먹이를 먹을 수 없어 결국 후손 없이 사라지고 남은 것은 얼음이 붙지 않는 껍데기를 지닌 것이다. 이런 과정을 거쳐 최적의 상태에 도달한 남극 가리비는 차가운 남극 바다의 얼음 옆에서도 얼지 않고 번성을 누리고 있다.

오랜 세월 축적한 자연의 지혜는 우리 인간에게도 도움이 될 수 있다. 연구팀은 남극 가리비 껍데기의 미세 구조가 얼음이 잘 얼지 않는 소재를 개발하는 데 도움을 줄 것으로 기대하고 있다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com