개미와 벌처럼 사회적 군집 이루는 기생충도 있다 [와우! 과학]

개미나 벌, 흰개미 같은 사회적 곤충은 번식을 담당하는 여왕, 일반 작업을 담당하는 일꾼, 방어와 공격을 담당하는 병정 등 업무에 특화된 여러 개체가 모여 거대한 군집을 이루는 사회적 곤충이다. 이렇게 여러 개체가 모여 힘을 합치면 생존에 더 유리한 경우가 많기 때문에 곤충 이외의 생물에서도 규모가 작을 뿐 종종 비슷한 사회적 군집을 이루는 경우를 볼 수 있다.

그런데 캘리포니아 대학 샌디에이고 캠퍼스 스크립스 해양연구소 과학자들은 전혀 뜻밖에 동물에서 사회적 군집을 발견했다. 그 주인공은 바로 사람에게도 기생하는 흡충류(trematodes) 기생충인 하플로키스 푸밀리오(Haplorchis pumilio)이다. 하플로키스는 장흡충에 속하는 기생충으로 두 단계의 중간 숙주를 거쳐 최종 숙주인 척추동물의 장에 도달한다. 특이한 점은 제1 중간 숙주인 민물 달팽이(학명 Melanoides tuberculata)를 공장처럼 이용해서 개체 수를 늘린다는 것이다.

하플로키스 유충은 감염된 민물 달팽이 체내에서 무성생식을 통해 숫자를 늘린 후 물속으로 들어가 제2 중간 숙주인 물고기에 감염된다. 그리고 이 물고기를 잡아먹은 척추동물에 감염된 후 성체로 자라나 짝짓기를 하고 다시 알을 낳는 방식으로 생활사를 영위한다. 연구팀은 제1 중간 숙주인 달팽이 체내에서 하플로키스 유충의 번식을 연구하던 중 하플로키스 유충이 한 종류가 아니라는 사실을 발견했다. 무성생식을 하는 일반적인 유충과 달리 몸길이가 0.5mm 정도로 작고 입은 다섯 배나 큰 이상한 유충이 있었는데, 이들의 목적은 달팽이 몸에 침입한 다른 기생충을 공격하는 것이었다. (사진 참조)

연구팀은 이 유충이 공격 목적에 최적화되어 아예 생식 기관도 없다는 사실을 확인했다. 따라서 이들은 오로지 공격 임무만 담당하는 병정 유충인 셈이다. 작은 기생충이 작은 중간 숙주에서 이렇게 분화된 사회적 군집을 만드는 것은 처음 보고된 일이다. 사실 민물 달팽이는 생태계에서 먹이사슬의 기초를 이루는 생물로 많은 동물이 먹기 때문에 기생충의 중간 숙주로 인기가 많다. 그런 만큼 다른 기생충이 들어와 영양분을 가로채는 경우가 많은데, 이는 달팽이를 기생충 유충 공장으로 활용하는 하플로키스의 생존 전략에 큰 방해가 된다. 따라서 이렇게 공격 임무에 특화된 병정 유충을 진화시킨 것이다.

물론 달팽이 입장에서는 내 몸에 무단으로 침입해서 마치 자기 땅인 것처럼 텃세를 부리는 기생충이 못마땅한 존재다. 그러나 과학자의 입장에서 보면 하플로키스는 생명의 창의성에는 한계가 없다는 것을 보여주는 생생한 증거다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com