짝짓기 후에 늦잠 자는 초파리 암컷의 비밀…이유는? [핵잼 사이언스]

초파리는 한 세기 동안 실험동물로 널리 사용되면서 이미 많은 연구가 이뤄진 생물이지만, 아직도 과학자들에 모르는 비밀이 가득한 신비한 존재다. 이 작은 곤충의 짝짓기 역시 예외가 아니다. 최근 아르헨티나 바릴로체 원자 센터 및 코인셋(COINCET)의 과학자들은 야생 초파리의 생태를 연구하던 중 예상치 못한 새로운 사실을 발견했다.

일반적인 야생 초파리는 해가 뜨기 전 1~2시간 전부터 일어나 매우 부지런하게 먹이를 찾아 나선다. 하지만 짝짓기를 한 직후 암컷은 훨씬 늦게 일어났다. 그 이유가 암컷의 휴식 때문인지 아니면 수컷 초파리가 짝짓기 중 분비한 물질 때문인지를 확인하기 위해 연구팀은 몇 가지 실험을 진행했다.

우선 실험실 환경에서 불을 끄고 켜면서 암컷 초파리의 수면 주기를 확인했다. 웹캠을 통해 확인한 결과 암컷 초파리는 주변 조명과 무관하게 짝짓기 이후 늦게 일어나는 경향을 보였다. 연구팀은 수컷 초파리가 짝짓기 중 암컷에 주입하는 펩타이드 가운데 원인 물질이 있다는 가설을 세우고 이를 검증했다.

그 결과 수컷이 분비하는 펩타이드 중 하나가 암컷 신경 세포에 있는 성 펩타이드 수용체(SPR)를 자극해 수면 시간을 늘리는 것으로 밝혀졌다. 이 수용체가 없는 유전자 조작 초파리 암컷은 짝짓기 이후에도 수면 주기가 일정하지만, 정상 대조군은 날이 밝아도 일어나지 못했다.

연구팀은 수컷의 짝짓기 전략이 후손을 남기는 데 상당히 유용한 방법이라고 분석했다. 초파리 암컷은 여러 수컷과 짝짓기를 할 수 있다. 하지만 빠르게 날아다니는 암컷을 따라다니면서 다른 수컷이 오지 못하게 막는 것은 현실적으로 어려운 일이다.

따라서 수면 물질을 분비해 암컷을 재우고 다른 암컷을 찾아 나서는 것이 후손을 많이 남기는 데 더 유리하다. 이미 정자가 난자를 수정시키면 나중에 나타난 수컷은 기회가 없는 셈이고 그렇지 못해도 다른 수컷이 암컷과 짝짓기 하는 기회를 줄일 수 있으니 어떻게 보더라도 이득이다.

눈에 겨우 보일 정도의 작은 곤충에서 놀라운 짝짓기 전략이 진화한 이유는 그렇게 하지 않으면 후손을 남기기 힘들기 때문일 것이다. 우리 눈엔 과일이나 음식물 쓰레기에 몰리는 하찮은 곤충일지 몰라도 이들의 삶 역시 치열한 경쟁의 연속이다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com