거의 6600만 년 전으로 거슬러 올라가는 세계에서 가장 오래된 영장류 화석을 과학자들이 발견했다. 이는 공룡 멸종 이후 인류를 포함한 모든 영장류의 기원인 이들 동물이 어떻게 번성할 수 있었는지에 관한 단서를 제시할 수 있다. 미국 워싱턴대 버크박물관 등이 참여한 고고학 연구진은 가장 오래된 영장류 종인 푸르가토리우스(Purgatorius)속 치아 화석 몇 점을 분석했다.몬태나주 북동부 헬크리크 지층에서 나온 이 화석은 약 6590만 년 전의 것으로, 이 종은 공룡을 포함한 지구상 전체 생물 종의 75%를 멸종에 이르게 한 백악기-고제3기 대멸종 사건으로부터 약 13만9000년이 지나고 나서 출현한 것으로 추정된다. 참고로 푸르가토리우스속 화석은 플레시아다피스목(Plesiadapiformes)으로 불리는 가장 초기의 영장류 그룹에서도 가장 오래된 속으로, 다람쥐나 쥐 모습과 흡사한 외양을 지녔으며 몸집이 매우 작고 종에 따라 다양한 곤충과 과일을 먹은 것으로 알려졌다. 이번 발견은 소행성 또는 혜성의 충돌로 일어난 대멸종 사건 이후 육지 생물이 어떻게 회복할 수 있었는지를 예상하게 해준다. 대멸종 사건은 새를 제외한 모든 공룡을 멸종에 이르게 했고 포유류의 출현으로 이어졌다.연구 주저자인 버크박물관의 그레고리 윌슨 만탈라 박사는 “우리의 초기 영장류 조상의 모습을 상상해보는 일은 매우 즐겁다”면서 “이들은 대멸종 사건 이후 세계에서 다양하게 번성한 최초의 포유류 중 일부”라고 설명했다. 연구에 참여한 뉴욕시립대의 스티븐 체스터 박사는 “이 발견은 화석 기록에서 가장 오래된 영장류의 발견이므로 흥미진진하다”면서도 “초기 영장류가 공룡 멸종 이후 어떻게 다른 경쟁자들로부터 갈라져 나왔는지에 관한 우리의 이해를 더할 것”이라고 말했다. 연구진은 이 화석의 연대가 6590만 년 전임을 고려해 모든 영장류의 조상이 백악기 후기에 등장했을 가능성이 있다고 추정한다. 이는 이들 초기 영장류가 다른 대부분 생명체와 함께 적어도 짧은 기간 공룡과 함께 살았다는 것을 의미한다. 연구진은 푸르가토리우스 매키버리(Purgatorius mckeeveri)라고 이름 붙인 신종 영장류 화석을 푸르가토리우스 야니사이(Purgatorius janisae)로 알려진 기존 종과 비교 분석했다. 발견된 치아 화석 3점은 이전에 알려진 푸르가토리우스속 화석과 비교했을 때 뚜렷한 특징이 있어 신종으로 확인될 수 있었다. 푸르가토리우스 매키버리는 화석이 발견된 지역의 최초 거주자 중 한 명이었던 프랭키 매키버의 이름을 따서 명명됐다. 자세한 연구 결과는 영국학사원이 발행하는 ‘로열 소사이어티 오픈 사이언스’(Royal Society Open Science) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지난해보다 훨씬 더 많은 매미 떼가 미국 곳곳에서 출현할 것으로 예상돼 주민들이 신경을 곤두세우고 있다. 미 NBC뉴스 등 외신에 따르면, 5월 중순부터 6월 말까지 미국 15개 주에서 17년간 땅속에서 유충으로 살아온 매미 수조 마리가 일제히 땅위로 올라온다. 일정 주기마다 나타나는 주기매미의 일종인 ‘브루드 텐’(Brood Ⅹ)의 수컷들이 짝짓기할 짝을 찾기 위해 내는 울음 소리의 크기는 기차 소리와 같은 100㏈에 달할 것으로 보인다.브루드 텐은 몸통을 따라 주황색 줄무늬, 눈 사이 주황색 반점이 특징인 종으로 주로 미국 동부와 중부 지역에서 출현하는 17년 주기 매미이며, 4년 전인 2017년에 출현한 13년 주기 매미 역시 같은 주기 매미 종으로 알려졌다. 이런 주기 매미는 미국에서 총 15종이 존재한다. 브루드 텐은 델라웨어와 조지아, 일리노이, 메릴랜드, 미시간, 노스캐롤라이나, 뉴저지, 뉴욕, 펜실베이니아, 테네시, 버지니아, 웨스트버지니아 그리고 워싱턴DC뿐만 아니라 코네티컷과 오하이오, 켄터키 그리고 인디애나에도 출현할 예정이다. 매미의 첫 출현 시기는 순전히 지면 기온에 달려 있다. 미국 남부 지방은 5월 초, 북부 지방은 5월 하순이나 6월 정도가 매미 유충이 땅 위로 올라오는 시기에 해당한다. 매미는 소음을 제외하고 인간에게 특별히 해를 끼치지 않지만, 종종 자동차 앞유리로 날아들어 부딪혔을 때 죽으면서 자국을 남긴다. 작고 어린 나무에도 피해를 입힐 수 있는 것으로 알려졌다. 매미는 대부분 생애를 땅속에서 나무 뿌리를 먹고 사는 유충으로 보내는데 겨울잠을 자지 않는다. 세상에서 가장 오래 사는 곤충 중 하나이기도 한 매미는 땅위로 올라오기 전 성장 과정에서 네 번의 탈피를 거친다. 이후 유충은 지면 기온이 17.8℃에 달하면 땅위로 올라온다. 나무 위 성충으로 변하는 탈피 과정에서 허물을 벗으면 1㎝ 이상 더 커진다. 한편 매미는 종에 따라 5년, 7년, 13년, 17년이라는 주기를 가지고 출현하는데 그 이유는 여전히 수수께끼로 남아 있다. 하지만 일부 과학자는 이런 전략이 천적을 피하기 위한 것이라고 말한다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr  

사마귀 중 어떤 종은 수컷이 짝짓기를 시도할 때 암컷과 몸싸움을 해서 잡아먹히지 않는 전략을 구사하는 것으로 밝혀졌다. 뉴질랜드 오클랜드대 연구진은 사마귀 중 동족 포식성이 강한 스프링복 사마귀(학명 Miomantis caffra) 52쌍을 채집한 뒤 실험실에서 이들의 짝짓기 행동을 24시간 관찰하고 분석했다. 연구진에 따르면, 암컷 사마귀는 보통 자신에게 접근하는 수컷을 잡아먹는다. 이 때문에 짝짓기가 제대로 이뤄지지 않는 사례가 많다. 그런데 전 세계 거의 2000종에 달하는 사마귀 중 스프링복 사마귀는 수컷이 짝짓기를 하기 전 암컷과 격렬하게 몸싸움을 벌인다. 이는 암수 모두 먼저 앞다리로 상대를 제압하려 하기 때문이다. 연구진은 관찰 실험을 위해 모든 사마귀를 개별 공간에 넣어놓고 일주일에 3~5번 집파리를 먹이로 줘 비슷한 공복감을 느끼게 했다. 그러고 나서 용량 700㎖의 투명한 플라스틱 컵 안에 암수 사마귀 한쌍을 넣어두고 24시간 동안 행동을 관찰했다. 그 결과, 사마귀 52쌍 중 29쌍(56%)이 12시간 안에 신체 접촉이 이뤄지는 것으로 나타났다.이때 수컷이 항상 먼저 접촉을 시도했으며 날개를 빠르게 펄럭이면서 암컷 등 위에 뛰어올랐다. 이중 90%에 달하는 거의 모든 접촉 사례에서 암수 사이 몸싸움으로 번져 평균 12.77초 동안 지속됐다. 이중 7%는 승자 없이 서로 물러났다. 그런데 만일 암컷이 이기면 수컷은 거의 확실히 죽음을 맞았다. 접촉 사례 중 35%는 암컷이 먼저 수컷을 제압했고 이는 동족 포식으로 끝났다. 반면 수컷이 이기면 짝짓기 성공률은 급격히 높아졌다. 접촉 사례 중 58%에서 수컷이 먼저 암컷을 제압했고 이중 67%는 짝짓기로 이어졌다. 하지만 이중에서도 절반의 수컷은 결국 암컷에게 잡아먹혔다. 이밖에도 접촉 사례 중 13%에서는 짝짓기 없이 동족 포식으로 끝났고 나머지 20%에서는 짝짓기는 물론 동족 포식도 이뤄지지 않았다.또 다른 특이한 점은 싸움에서 진 암컷 중 27%가 수컷의 날카로운 앞다리에 다쳤다는 것이다. 이 때문에 복부에 상처가 생겼고 나중에 아물어 검게 변했는데 이런 모습은 야생에서도 관찰된다. 연구 주저자인 오클랜드대의 곤충학자이자 사마귀 전문가 네이선 버크 박사는 “수컷은 동족포식성이 있는 암컷과 짝짓기할 때마다 목숨을 건 게임을 한다”면서 “수컷이 짝짓기에 성공하기 위해 암컷과 싸움을 벌이는 강압적 행동으로 동족 포식을 피하는 사례는 드물기에 이 연구는 동폭포식성을 지닌 사마귀에서 이런 행동을 보여주는 첫 번째 증거가 된다”고 말했다. 또 “곤충 세계에서 짝짓기를 할 때 싸움이 일어나는 사례는 드물지 않지만 대개 조심스럽거나 전술적인 접근을 선호한다”면서도 “그렇지만 이 수컷 스프링복 사마귀는 목적을 이루기 위해 정말로 싸우며 이 연구는 이런 싸움이 번식 성공 측면에서 수컷이 선택한 최선일 수 있다는 점을 보여준다”고 설명했다. 연구 공동저자인 그레고리 홀웰 교수도 “우리는 지난 10년간 스프링복 사마귀로부터 여러 가지 흥미로운 생물학적 사실을 배웠지만, 이번 연구는 특히 더 놀랍다”면서 “사마귀의 경우 몸싸움은 수컷이 짝짓기 시 동족 포식 위험에 대처하는 것을 돕는 가장 좋은 사례”라고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘바이올로지 레터스’(Biology Letters) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

식용곤충에 대한 관심이 높은 가운데 정부가 기존에 4종에만 적용했던 중금속 관리 기준을 전체 식용곤충으로 확대하는 등 관리를 강화하기로 했다. 식품의약품안전처와 농촌진흥청은 4일 “식용곤충 전체로 중금속 관리 대상을 확대하고 통합 기준을 마련해 합리적으로 관리할 계획”이라고 밝혔다. 현재 갈색거저리 유충, 흰점박이꽃무지 유충, 쌍별귀뚜라미, 장수풍뎅이 유충 등 4종의 식용곤충은 납, 카드뮴, 무기비소 등 중금속 기준이 적용되고 있지만 벼메뚜기, 백강잠, 식용누에 등은 기준이 없었다. 이에 식약처는 이들 3종을 포함한 식용곤충 전체를 대상으로 중금속을 0.1㎎/㎏ 이하로 관리하도록 하는 내용의 통합 기준안을 마련하고 지난해 12월 23일 행정 예고했다. 다만 사육환경 개선에 관한 연구가 진행 중인 흰점박이꽃무지 유충, 장수풍뎅이 유충에 대해서는 납 기준을 현재와 같은 0.3㎎/㎏을 예외적으로 적용하기로 했다. 농촌진흥청은 식용곤충의 사육 현황 등을 조사한 결과를 토대로 개선안을 제안하면서 강화된 중금속 기준에 적합한 식용곤충이 사육·유통될 수 있도록 먹이원 등을 지속해서 관리할 것을 협의했다고 식약처는 전했다. 식약처는 “이번 기준 개선이 식품 안전관리 강화는 물론, 관련 산업 활성화에 도움이 되길 기대한다”고 말했다. 농촌진흥청 역시 “식용곤충 중금속 기준 개정으로 사육 농가의 생산성이 향상돼 곤충산업 발전과 소비 활성화에 도움이 되길 기대한다”며 “앞으로도 안전한 식용곤충 먹이원 연구를 지속 수행하겠다”고 밝혔다. 이범수 기자 bulse46@seoul.co.kr

에볼라 바이러스를 발견하는데 일조했던 콩고민주공화국(이하 콩고)의 한 저명한 과학자가 이른바 ‘질병 X’로 통칭하는 치명적인 신종 바이러스들이 인류를 위협할 것이라고 경고했다. 미국 CNN 보도에 따르면, 콩고 수도 킨샤사에 있는 국립생명의학연구소(INRB)의 소장을 맡은 저명한 미생물학자 장자크 무옘베탐펌 박사는 인터뷰에서 인류는 아직 알려지지 않은 수많은 새로운 바이러스의 위협에 직면해 있다고 밝혔다. 1976년 당시 에볼라라는 이름이 붙여지기 전에 이 바이러스에 감염됐던 환자들의 혈액을 직접 채취했던 이 미생물학자는 “치명적인 신종 바이러스들은 아프리카 열대우림에서 출현할 가능성이 높다”면서 “현재 우리는 인류를 위협할 새로운 병원균이 나타날 세상에 살고 있다”고 말했다.무옘베 교수는 미래의 유행병은 현재 전 세계를 휩쓴 코로나19보다 훨씬 더 심각해 인류를 멸망에 이르게 할 수도 있다고 주장했다. 현재 콩고의 외딴 도시 잉겐드에서는 이름이 공개되지 않은 한 여성 환자가 다량의 출혈과 고열을 동반하는 출혈열 초기 증상을 보인 것으로 전해졌다. 이 환자는 에볼라 검사에서 다행히 음성을 받았지만, 현지 병원 의사 다딘 본콜 박사는 이 환자가 지금까지 예상하지 못한 치명적인 신종 바이러스인 ‘질병 X’의 최초 감염자가 될 것을 우려하고 있다. 이 새로운 병원균은 코로나19 만큼 빠르게 확산할 수 있지만, 치사율은 에볼라의 50~90% 수준에 이를 만큼 높은 것으로 전해졌다. 세계보건기구(WHO)에 따르면, ‘질병 X’의 존재는 아직 가설이지만, 과학자들은 만일 이 병원균이 확산한다면 전 세계적인 의료 붕괴가 일어날 수 있다고 우려한다. 무옘베 교수가 발견에 일조한 에볼라 바이러스는 처음 발견됐던 얌부쿠 선교병원의 환자 약 88%와 직원 약 80%를 사망에 이르게 했었다. 일부 환자의 혈액이 담긴 유리병이 벨기에와 미국의 연구소로 보내졌고 그곳의 과학자들이 벌레 형태의 에볼라 바이러스를 발견했던 것이다. 무옘베 교수는 또 앞으로 동물에서 인간으로 옮겨가는 인수공통 감염병이 더 많이 발생할 수 있다고 지적했다. 실제로 황열병이나 다양한 인플루엔자, 광견병 또는 라임병은 동물에서 인간으로 전염돼 발생한 질병에 속한다. 전문가들은 이처럼 출현하는 바이러스의 수가 증가하는 이유는 주로 야생동물의 서식지 파괴와 밀거래 탓이라고 말했다. 이들 동물의 자연 서식지가 사라지면서 쥐와 박쥐 그리고 곤충과 같은 감염병을 매개로 하는 동물이 멸종 지역에서 살아남아 바이러스 확산에 영향을 줄 수 있다는 것이다. 사스와 메르스 그리고 코로나19 바이러스는 모두 인간에게 감염된 코로나 계열 바이러스로, 이중 코로나19는 중국의 박쥐에게서 유래한 것으로 여겨진다. 영국의 전염병 역학자인 마크 울하우스 교수의 연구에 따르면, 신종 바이러스는 1년에 3, 4종 비율로 발견된다. 이중 대다수의 바이러스가 에볼라나 코로나19와 같이 야생동물을 도살했을 때 감염된다고 전문가들은 추정한다. 이른바 도축 시장에 있는 살아있는 동물들은 더 큰 위협이 되는 데 그곳의 동물 중 어느 동물의 몸속에는 알려지지 않은 질병 X가 되는 바이러스가 존재할 수도 있다. 이전에도 과학자들은 조류 독감과 사스 역시 이런 도축 시장에 나왔다는 점에서 이런 시장과 동물매개 감염병은 밀접한 관계가 있다고 추정한 바 있다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

애완용으로 국내 반입되고 있는 악어거북 등 4종이 생태계교란 생물로 추가 지정됐다.환경부는 29일 악어거북·플로리다붉은배거북·긴다리비틀개미·빗살무늬미주메뚜기 등을 생태계교란 생물로 지정해 30일부터 관리한다고 밝혔다. 생태계교란 생물은 생태계 등에 미치는 위해성이 높은 생물에 대해 환경부 장관이 지정·고시한다. 이번에 4종이 추가돼 환경부 지정 생태교란종은 총 33종·1속으로 확대됐다. 악어거북 등은 국립생태원에서 실시한 생태계 위해성 평가결과 1등급으로 판정됐다. 악어거북·플로리다붉은배거북은 생태계교란종인 붉은귀거북과 같이 애완용으로 수입돼 사육되다 하천·생태공원 등에 방생·유기된 것으로 확인되고 있다. 수명이 길고,생존능력이 뛰어나 국내 토착종(남생이·자라)과 서식지 경쟁을 유발할 우려가 높다. 특히 플로리다붉은배거북은 가격이 낮고 사육이 쉬운 데다 국내 토착종과 교잡 가능성이 높은 것으로 평가됐다. 세계자연보전연맹(IUCN)이 지정한 세계 100대 악성 침입외래종인 긴다리비틀개미는 경쟁종이나 천적이 없어 정착 후 순식간에 대규모 서식지를 형성해 식물에 피해를 입힌다. 국내에서는 2019년 인천항 수입화물에서 발견됐다. 빗살무늬미주메뚜기는 대형 곤충으로 국내 토착종 중 경쟁이 될 만한 종이 없으며, 먹이 습성이 다양해 국내 정착 시 농경지·산림 등에 피해를 일으킬 수 있다. 비행능력이 좋아 바람을 타고 단기간 집중 확산이 우려된다. 생태계교란 생물로 지정되면 학술연구·교육·전시·식용 등의 목적으로 지방(유역)환경청의 허가를 받아 수입가능하다. 불법 수입·유통 등으로 적발되면 2년 이하 징역 또는 2000만원 이하 벌금이 부과된다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

찰스 다윈은 1859년 ‘종의 기원’을 통해 자연 선택에 따른 생물의 진화를 주장했다. 이 주장은 학계에서 뜨거운 논쟁을 거쳐 현재는 생물학의 핵심적인 이론으로 자리 잡았다. 하지만 그렇다고 해서 찰스 다윈의 모든 주장의 100% 의심 없이 받아들여졌던 것은 아니다. 과학자들은 자연 선택설은 받아들였지만, 찰스 다윈이 주장한 여러 가지 다른 가설에 대해서는 반론을 제기했다. 그중 하나가 섬에서 비행 능력을 상실한 곤충이 진화하는 이유에 대한 바람 가설이다. 찰스 다윈은 섬에서 날개가 퇴화되어 걷는 파리나 날개를 잃어버리고 기어 다니는 나방을 발견하고 이런 곤충이 진화한 이유가 바람 때문이라고 주장했다. 좁은 섬에서 잘 날아다니는 곤충일수록 섬 밖으로 바람에 날려 밖으로 나갈 가능성이 커진다. 반면 잘 날지 못하는 곤충은 섬에 잔류할 가능성이 더 높다. 결국 오랜 시간이 지나면 바람이 강하고 작은 섬일수록 날지 못하는 곤충의 비율이 높아진다. 하지만 20세기에 들어와서 과학자들은 이와는 상반되는 증거를 다수 수집했다. 바람이 강하지 않아도 작은 섬이나 고립된 환경에서는 비행 능력을 잃어버린 곤충의 비율이 높았다. 과학자들은 이를 설명하기 위해 여러 가지 가설을 내놓았다. 예를 들어 포식자나 경쟁자가 사라진 환경에서 비행의 이점은 줄어드는 반면 비용은 그대로이기 때문에 비행을 포기한 곤충의 비율이 늘어나게 된다. 반대로 고산 지대나 추운 지역처럼 비행에 따른 비용이 큰 지역에서도 날지 않는 곤충이 비율이 높다. 따라서 찰스 다윈의 주장은 잘못된 것으로 여겨졌다. 그러나 호주 모나쉬 대학의 레이첼 레이히와 그녀의 동료들은 다른 관점에서 찰스 다윈의 이론을 검증했다. 찰스 다윈이 바람 가설을 주장한 것은 주로 남극에 가까운 바람이 강한 섬에서 곤충을 채집한 후였다. 연구팀은 바람이 강한 남극 주변 섬에서 날지 않는 곤충의 비율을 조사했다. 그 결과 비슷한 환경이지만, 북극권에 가까운 섬에 비해 날지 않는 곤충의 비율이 훨씬 높았다. 특히 그 섬에만 사는 토착종의 경우 거의 절반에서 비행 능력이 없었다. 물론 바람의 세기가 유일한 이유는 아니었지만, 바람의 세기와 날지 못하는 곤충의 비율을 조사한 결과 우연의 일치라고 보기 힘든 확실한 상관 관계가 존재했다. 연구팀에 따르면 바람이 강할수록 비행 곤충이 날아갈 가능성이 높을 뿐 아니라 비행 자체에도 많은 에너지가 든다. 더구나 외딴 곳에 있는 작은 섬에는 천적의 숫자도 많지 않다. 결국 여러 가지 조건들이 날지 못하는 곤충에 유리한 환경을 만든다. 이런 환경에서는 자연 선택에 따라 날지 못하는 곤충이 진화할 수밖에 없다. 이번 연구를 통해 과학자들은 160년 전 찰스 다윈의 통찰력이 옳다는 사실을 다시 한번 확인한 셈이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

파리를 ‘좀비’처럼 만드는 능력을 가진 신종 균류 2종이 덴마크에서 발견됐다고 영국 가디언 등 해외 언론이 15일 보도했다. 덴마크 코펜하겐대학과 자연사박물관 공동 연구진의 연구결과에 나오면 새로운 균류 종인 ‘스트롱웰시 티그리네’(Strongwellsea tigrinae)와 ‘스트롱웰지 아세로사’(Strongwellsea acerosa)는 덴마크에 서식하는 파리 2종에게 특히 큰 변화를 유발하는 것으로 확인됐다. 일반적으로 숙주는 균류나 바이러스에 감염되면 죽기 마련이지만, 신종 균류에 감염될 경우 숙주는 마치 좀비처럼 며칠 동안 계속 살아가며 정상적인 생명활동을 한다. 예컨대 다른 파리와 어울리는 행동부터 생식기와 근육, 지방 등 다양한 신체 부위에서 에너지를 소비하는 활동 등을 이어간다. 균류에 감염된 후에도 정상적인 활동을 하는 동안, 다른 개체에게 균이 전파되고, 전염성은 더욱 빨라지고 강해진다. 균류의 이러한 행동 양식은 병원균이나 바이러스 등이 성공적인 전염 또는 전파를 위해 살아있는 숙주를 적극적으로 전염행위에 참여시키는 ‘활성 숙주 전염’(AHT)의 전형적인 형태다.연구진은 “활성 숙주 전염방식은 감염된 개체가 건강한 개체에게 접근할 수 있는 매우 효과적인 방법”이라면서 “이 신종 곰팡이들이 암페타민과 유사한 마약성 물질을 생성해 파리의 에너지 수준을 최대로 끌어올리고 유지시킨 덕분에 감염 후에도 며칠 동안 살아남을 수 있는 것”이라고 설명했다. 이어 “감염된 파리의 몸 안에는 문제의 균류를 제외한 어떤 것도 남아있지 않으며, 며칠 동안 먹지 않고도 비정상적으로 살아간다”면서 “좀비 파리를 만드는 신종 균류는 매우 작은 로켓처럼 활동하며, 어뢰형태의 모양을 가지고 있다. 파리에 달라붙는 순간부터 복부로 이동해 증식을 시작하며, 한 마리의 파리에게 수천 개의 포자를 방출한다”고 덧붙였다. 연구에 참여하지 않은 미국 웨스트버지니아대학 산림병리학과 전문가 메튜 케이슨 박사는 “신종 곰팡이가 마약 화합물을 생산해낸다는 추측에 동의한다”면서 “이번 발견은 활성숙주전염과 관련한 수수께끼를 해결하는데 매우 중요한 단서가 될 것이며, 곤충을 파괴하는 곰팡이를 연구함으로서 신약을 개발하는데도 도움이 될 것”이라고 기대했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 무척추동물 병리학 저널(Journal of Invertebrate Pathology) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

서로 다른 종의 생물이 협력하는 공생 관계는 자연계에서 흔하게 볼 수 있다. 그런데 일부 생물종은 마치 인간이 가축이나 작물을 키우듯 다른 생물과 공생 관계를 유지한다. 예를 들어 진딧물을 보호하는 개미의 경우 인간이 소에서 우유를 얻는 것처럼 진딧물에서 영양분이 풍부한 체액을 얻는다. 인간의 작물을 재배하듯 곰팡이를 재배해서 먹고사는 농부 개미도 있다. 그런데 최근 과학자들은 곤충이 아니라 척추동물 가운데서도 다른 생물을 길들인 사례를 발견했다. 열대 산호초에서 서식하는 자라돔과 어류의 일종인 롱핀 댐젤피쉬(Longfin damselfish)는 독특한 생존 방식으로 유명하다. 롱핀 댐젤피쉬는 몸길이 12.5㎝ 정도의 작은 물고기로 외형은 다른 소형 열대어와 크게 다르지 않으나 어류 가운데서는 보기 드물게 일종의 농장을 갖고 자신이 먹을 해조류를 스스로 관리한다. 따라서 농부 물고기라는 별명을 갖고 있다. 호주 디킨대학 로한 브로커 박사가 이끄는 연구팀은 이 농부 물고기의 농장에서 한 가지 특이한 사실을 발견했다. 롱핀 댐젤피쉬는 해조류 농장에 접근하는 다른 물고기는 적극적으로 막았으나 작은 갑각류의 일종인 보리새우(mysid shrimp)의 접근은 막지 않았다. 정확히 말하면 접근을 막지 않는 정도가 아니라 상당한 숫자의 보리새우가 해조류 농장에서 번성했다. 연구팀은 보리새우, 해조류, 물고기간의 어떤 공생 관계가 있을 것으로 생각하고 연구를 진행했다. 연구 결과 보리새우는 배설물을 통해 해조류에 비료를 제공했고 물고기는 비료 공급원인 보리새우를 보호했다. 그 대가로 보리새우가 얻는 것은 숨을 수 있는 안식처였다. 보리새우를 사냥하는 포식자의 대부분은 롱핀 댐젤피쉬가 막을 수 있다. 물론 롱핀 댐젤피쉬를 사냥할 수 있을 정도로 큰 물고기도 있지만, 이런 큰 물고기는 작은 갑각류는 사냥하지 않기 때문에 어차피 보리새우 입장에서는 크게 문제 되지 않는다. 연구팀은 후속 연구를 통해 보리새우가 원하는 것이 해조류가 아닌 롱핀 댐젤피쉬라는 사실을 다시 확인했다. 보리새우는 물고기가 없는 해조류 농장에는 흥미가 없었으며 해조류가 아닌 롱핀 댐젤피쉬의 냄새에 민감하게 반응했다. 자연적인 진화를 통해 가축의 배설물을 농장 비료로 사용하는 인간과 유사한 공생 관계가 바닷속에서 탄생한 것이다. 연구팀에 따르면 이렇게 다른 동물을 길들여 자신에게 유용하게 활용하는 경우는 곤충에서는 종종 발견되지만, 인간 이외의 척추동물에서는 처음 보고된 것이다. 다만 인간의 가축화와는 다르게 서로가 이득을 보는 구조이기 때문에 가축화보다는 매우 발달된 공생 관계라는 표현이 더 적절할 것이다. 물고기와 새우 모두 서로가 서로에게 길들여진 셈이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

호주 북동부 퀸즐랜드주에서 청개구리 한 마리가 뱀을 잡아먹는 극히 보기 드문 모습이 카메라에 포착돼 화제다. 30일 데일리메일 호주판 보도에 따르면, 지난 22일 타운즈빌에 사는 한 여성은 동영상 공유 애플리케이션인 틱톡을 통해 호주청개구리 한 마리가 새끼 킬백 뱀의 꼬리 쪽을 입에 물고 있는 모습이 담긴 영상을 게시했다. 대니 몬테이스라는 이름의 여성이 공개한 영상은 새끼 뱀이 자신보다 커다란 개구리에게 물렸는데도 빠져나가려는지 혀를 날름거리며 몸을 좌우로 흔들어대는 모습을 담고 있다. 이후 바뀐 장면에서 뱀은 죽었는지 축 늘어졌고 머리 부분에서 피가 흘러나오기 시작했다.해당 영상은 지금까지 조회 수 28만5700회를 넘었고 이를 본 많은 사람들은 “지금까지 뱀만이 개구리를 우적우적 먹는다고 생각했다”, “역겹다” 등의 반응을 보였다. 호주 파충류학자 개빈 베드퍼드 박사는 데일리메일 호주판에 “호주 포식자들의 먹이는 특정 종에만 제한되는 것이 아니라 먹을 수 있을 만큼 작은지에 따라 정해진다”고 설명했다. 이어 “호주는 포식자들로 가득해 만일 한 생명체가 다른 생명체보다 크면 작은 개체를 잡아먹을 것이다. 개구리가 뱀을 먹는 사례가 매우 드물지는 않지만 그 모습을 자주 보긴 어렵다”면서 “킬백 뱀이 부화했을 때 크기는 청개구리에게 잡아먹힐 만큼 작다”고 말했다. 하지만 베드퍼드 박사는 이번 사례에서 두 종 사이의 전투는 역설적이다고 지적했다. 왜냐하면 킬백 뱀은 거의 독점적으로 개구리를 잡아먹는 동물이기 때문이다. 게다가 킬백 뱀은 새끼 때조차도 물에서 개구리를 먹지만 이번 경우는 그 반대인 것 같다고 베드퍼드 박사는 설명했다. 뉴사우스웨일스주 북부 지역에서 웨스턴오스트레일리아주 킴벌리까지 호주 북부 해안 지역에서 서식하는 킬백 뱀(학명 Tropidonophis mairii)은 독이 없다. 따라서 호주 빅토리아와 태즈메이니아를 제외한 모든 주에서 서식하며 몸길이가 10㎝ 이상 자라는 호주청개구리(학명 Litoria caerulea)에게 새끼 킬백 뱀은 먹잇감이 될 수 있다. 가장 큰 개구리 중 하나에 속하는 호주청개구리는 주로 귀뚜라미나 바퀴벌레 등 곤충이나 거미를 잡아먹지만, 쥐나 작은 박쥐와 같이 더 큰 동물도 잡아먹는 것으로 알려졌다. 사진=대니 몬테이스/틱톡 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

티라노사우루스 렉스(T.렉스)의 가장 오랜 조상뻘로, 약 2억3000만 년 전 지구상에 살았던 한 육식공룡의 화석이 남아메리카 브라질에서 발견됐다. 브라질 산타마리아연방대 연구진은 브라질 최남부 리오그란데 도 술주(州)의 한 농장에서 한 초기 육식공룡의 파편화된 허벅지뼈 화석을 발굴했다. 발굴지 근처 강의 이름인 자쿠이와 화석의 색상이 붉다고 해서 자쿠이의 붉은 사냥꾼이라는 뜻으로, ‘에리트로베나토르 자쿠이엔시스’(Erythrovenator jacuiensis)라는 학명이 붙여진 이 공룡은 육식성이며 두 발로 보행한 수각아목에 속한다. 몸길이는 약 2m로, 날카로운 이빨과 발톱을 지니고 있으며 몸에는 털이 나 있었다. 또 이 종은 지금까지 발견된 수각아목 가운데 가장 오래된 종으로 추정된다.연구를 주도한 로드리고 뮬러 박사는 “이 종은 최초의 수각아목 중 한 종으로, 쥐라기 공원의 티라노사우루스나 벨로키랍토르와 같은 무서운 육식공룡과 같은 종족이다. 하지만 에리트로베나토르는 그들보다 거의 1억5000만 년 전에 살았다”면서 “이 종은 공룡 시대의 새벽쯤 출현한 것”이라고 설명했다. 이번 발견은 지금까지 지구상에 살았던 가장 무서운 육상 포식자인 수각아목의 진화를 새롭게 조명한다. 트라이아스 말기의 수각아목 화석은 극히 드물다. 뮬러 박사는 “이 공룡은 몸집이 작았지만 정점에 있는 포식자였다. 다리 근육이 강해 빠르고 악랄한 사냥꾼이었다”면서 “다른 초기 수각아목처럼 날카롭고 칼날 같은 이빨을 지녔고 피부에는 깃털 같은 구조가 있었던 것으로 추정된다”고 말했다. 연구진이 화석을 분석한 결과, 에리트로베나토르의 체형은 T.렉스의 축소형인 것으로 나타났다. 이뿐만 아니라 이 종은 벨로키랍토르와 스피노사우루스와도 특성을 공유하는 것으로 확인됐다. 이에 대해 뮬러 박사는 “이 종을 T.렉스의 대부(Godfather)라고 말할 수 있다”고 말했다. T.렉스의 몸무게는 8t에 달하고 주둥이부터 꼬리 끝까지의 몸길이는 약 12m로 오늘날 스쿨버스 크기와 맞먹는다. 반면 에리토베나토르는 몸집은 작았지만 날카로운 이빨과 발톱을 지녀 도마뱀이나 원시 포유류는 물론 커다란 곤충도 사냥했던 것으로 여겨진다.연구진은 2014년 위성 사진을 통해 현재 니에메예르 지층으로 불리는 화석 발굴지를 발견했다. 바위 지층은 호수 주변에 노출돼 있다. 그후 뮬러 박사는 동료 연구자들과 함께 몇 차례나 그곳을 탐험했다. 접근은 그리 어렵지 않고 건조한 날에는 픽업 트럭으로 암석 노출부에 도달할 수 있었던 것으로 전해졌다. 이 지층에서는 초기 수각아목 외에도 이 종이 잡아먹었던 것으로 추정되는 포유류와 관계가 있는 몇몇 동물도 발견됐다. 키노톤트(cynodont)로 알려진 이 동물 중에는 시리우스그나투스(Siriusgnathus)로 불리는 늑대 같은 송곳니를 지닌 초식 동물과 이보다 더 작은 주머니쥐 크기의 식충 동물인 아구도테리움(Agudotherium)도 포함돼 있다. 공룡은 2억100만 년 전부터 6600만 년 전까지 쥐라기와 백악기 지구를 계속해서 지배했다. 하지만 이들 공룡 역시 트라이아스 말기에는 멸종한 다른 고대 파충류들에 의해 지배를 당한 보잘것없는 동물이었다. 하지만 에리토베나토르가 서식할 때에는 이 종을 잡아먹을 포식자가 없었을지도 모른다. 왜냐하면 지금까지 에리토베나토르를 잡아먹었을지도 모르는 동물의 유일한 증거는 단 하나의 커다란 이빨밖에 발견되지 않았기 때문니다. 이 이빨은 커다란 원시 악어의 것으로 추정된다. 이에 대해 뮬러 박사는 “이 지층은 공룡이 어떻게 진화했는지에 관한 이해를 돕는다. 우리는 계속해서 이를 탐구해 동물상의 구성을 이해할 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘남아메리카 지구과학 저널’(Journal of South American Earth Sciences) 최신호(11월 27일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인도 북동부 메갈라야주(州) 열대림에서 신종 빛나는 버섯이 발견됐다. 23일(현지시간) 인디안 익스프레스 등 현지매체 보도에 따르면, 인도와 중국 공동연구진이 서부 자인티아힐스 구역에서 현지인들이 천연 조명으로도 사용하는 발광버섯이 신종임을 알아냈다. 연구진은 이 지역에서 2주간에 걸친 조사를 통해 여러 종의 신종 버섯을 발견했다. 그중에서도 특히 눈길을 끈 것은 바로 이 빛나는 버섯이었던 것으로 전해졌다. 연구진은 버섯 표본을 채집해 건조한 뒤 계통수상의 위치를 파악하기 위해 유전자 분석을 진행했다. 그 결과, 이 버섯은 형태와 유전적 특성 모두에서 점질버섯속(Roridomyces) 신종인 것으로 나타났다. 인도에서 점질버섯속 발광버섯이 발견된 사례는 이번이 처음이다. 지금까지 전 세계에서 발견된 같은 속으로 분류된 버섯은 12종이 있고 그중 5종이 발광버섯인 것으로 알려졌다. 따라서 이번 버섯은 점질버섯속 여섯 번째 발광버섯이 된다.특히 이번 버섯은 밤이 되면 선명한 녹색으로 빛을 내는데 빛나는 부위는 줄기와 그 아래 부분으로, 갓과 주름살 부분에서는 빛이 나지 않는다. 게다가 이 버섯은 아직 명확한 이유는 밝혀지지 않았지만 죽은 대나무에서만 성장하는 것으로 확인됐다. 이에 따라 이 버섯은 점질버섯속(Roridomyces)으로 분류되며 죽은 대나무(학명 Phyllostachys mannii)에서만 자란다는 이유로 로리도미세스 필로스타키디스(Roridomyces phyllostachydis)로 명명됐다. 연구를 이끈 중국과학원 소속 인도인 과학자 사만사 카르나라트나 박사는 “점질버섯속은 매우 연약한 균류로 습기가 많고 습도가 높은 곳을 좋아한다”면서 “어쩌면 죽은 대나무에 이 버섯이 좋아하는 환경 조건이 갖춰져 있을지도 모른다”고 설명했다. 이 버섯은 학계에서 처음 보고돼 신종으로 여겨지지만, 사실 현지 주민들 사이에서는 예전부터 그 존재가 알려졌다. 이번 조사 역시 현지인의 보고에서 시작됐기 때문이다.이 버섯은 현지인들 사이에서 전기 버섯(electric mushrooms)이라고 불리며 사랑받고 있는데 밤이 되면 손전등이나 횃불 대신 이 버섯이 자라고 있는 대나무 줄기를 들고 다니며 빛을 비추는 데 사용한다는 것이다. 그렇다면 이 버섯은 어떻게 스스로 빛을 내는 것일까. 일반적으로 발광 성질이 있는 생물은 육지보다 바다 쪽이 더 많다. 땅 위에서는 반딧불이가 대표적이지만, 이들 생물은 먹이를 유인하거나 암컷에게 어필할 때 빛을 사용한다. 반면 버섯은 사냥이나 짝짓기를 하지도 않는다. 이에 대해 카르나라트나 박사는 “이런 버섯은 빛을 사용해 곤충을 유인해 스스로 포자를 확산한다. 따라서 발광성이 있는 균류는 특정 곤충들과 함께 진화했을 것”이라고 설명했다.지금까지 기록된 12만 종의 균류 중 약 100종이 생물 발광성이지만, 인도 원산은 거의 없다. 하지만 이번 발견 덕분에 연구진은 인도에도 발광 버섯이 여럿 존재할 수 있다고 보고 조사를 계속해 나갈 계획인 것으로 전해졌다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘파이토택사’(Phytotaxa) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

현재 지구에서 가장 성공적인 동물 그룹은 무엇일까? 우리는 인간을 포함한 척추동물이 가장 먼저 떠올리겠지만, 대부분의 과학자는 절지동물이라고 답할 것이다. 곤충, 거미류, 갑각류 등을 포함하는 절지동물문은 지구 동물 종의 80%를 차지할 정도로 종류가 많고 생물량으로 봐도 다른 종을 압도하는 수준이기 때문이다. 고생대 캄브리아기 초기에 등장한 이후 절지동물은 항상 생태계에서 가장 중요한 자리를 차지했다. 하지만 과학자들은 절지동물의 조상이 캄브리아기에 어떻게 등장해서 지금과 비슷한 형태로 진화했는지 알아내는 데 애를 먹고 있다. 5억 년 전 캄브리아기 지층에서 온갖 기괴한 화석들이 발견되었지만, 정확히 누가 현생 절지동물의 직접적인 조상인지 알아낼 만큼 보존 상태가 좋은 화석은 드물었기 때문이다. 그런데 최근 중국에서 현생 절지동물과 관련이 깊은 것으로 보이는 화석이 발견됐다. 중국 과학원 난징 지질학 및 고생물학 연구소 과학자들은 중국 윈난성 청장에 있는 캄브리아기 지층에서 보존 상태가 우수한 5억 2000만년 전 화석을 발견했다. 이 화석의 주인공은 눈이 다섯 개라는 점을 제외하면 현생 절지동물과 유사한 외골격과 신경계, 소화기계를 지니고 있었다. 몸이 여러 개의 체절로 구성되어 있고 여기에 각각 다리와 부속지가 있는 것 역시 현생 절지동물과 비슷한 구조다.(사진 참조) 연구팀은 중국 신화에 나오는 상상의 동물에서 이름을 따 이 신종에 킬린시아(Kylinxia)라는 이름을 붙였다.킬린시아는 캄브리아기 최상위 포식자로 이름을 날린 아노말로카리스를 비롯한 원시적인 절지동물 그룹인 라디오돈타(Radiodonta)에 속한다. 연구팀은 킬린시아가 아노말로카리스보다 현생 절지동물과 더 유사한 형태를 지녔다는 점에 주목했다. 아노말로카리스보다 킬린시아 쪽이 절지동물의 직접 조상에 가깝다는 이야기다. 흥미롭게도 킬린시아는 거미나 전갈 같은 협각류에서 볼 수 있는 입 앞의 작은 부속지를 지니고 있지만, 곤충 같은 대악류와 유사한 더듬이를 지녀 아직 여러 그룹으로 분화하기 전 절지동물의 원시적 특징을 모두 지니고 있다. 이 역시 현생 절지동물의 직접 조상에 가까운 특징으로 여겨진다. 물론 과학자들이 아직 밝혀내지 못한 수수께끼도 남아 있다. 킬린시아가 캄브리아기의 다른 유명한 생물체인 오파비니아(Opabinia)처럼 눈이 5개인 이유는 무엇인지, 그리고 킬린시아가 실제 절지동물의 직계 조상인지 아니면 아주 가까운 친척인지는 아직 모른다. 하지만 언제나 그렇듯이 과학자들은 계속해서 새로운 화석을 찾기 위해 연구를 계속할 것이고 여기서 해결의 실마리를 찾아낼 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

중생대 육지의 지배자가 다양한 크기와 모양의 ‘공룡’들이었다면 하늘의 지배자는 ‘익룡’이었다. 프테로사우루스라고도 불리는 익룡은 흔히 날으는 공룡이라고 생각하는 경우가 많지만 공룡과 별도로 갈라져 진화한 비행 파충류이다. 익룡은 중생대 첫 번째 기간인 트라이아스기와 두 번째 기간인 쥐라기에 존재했던 ‘람포린코이드’류와 중생대 말기인 백악기에 번성했던 ‘프테로닥틸로이드’류가 있다. 널리 알려진 프테라노돈은 프테로닥틸로이드에 속한다. 익룡 화석은 세계 곳곳에서 발견되고 있지만 어떻게 날기 시작했는지 무엇을 먹고 살았는지 정확히 알려지지 않았다. 그런데 영국 고생물학자들을 중심으로 이 같은 궁금증이 일부 풀리게 됐다. 영국 레스터대 지리·지질·환경과학부, 박물관학부, 고생물학연구센터, 버밍엄대 지리·지구환경과학부 공동연구팀은 2억 1000만년 전 등장해 6600만년 전 공룡과 함께 멸종한 익룡의 치아화석을 정밀 분석한 결과 익룡은 먹잇감의 변화와 함께 진화했다고 30일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 29일자에 게재됐다. ‘먹는 것이 곧 그 사람이다’라는 말처럼 연구팀은 익룡의 먹잇감을 분석하면 익룡의 기원과 중생대 먹이피라미드에서의 역할 및 위치, 진화 과정을 파악할 수 있을 것이라고 생각했다. 연구팀은 중생대 17개 다른 세대에 속하는 익룡들의 치아화석을 3차원 마이크로미터 패턴 분석법을 이용해 미세마모특성을 통해 먹잇감을 분석했다. 그 결과 쥐라기 초기에 살았던 디모르포돈은 기존에 알려진 것과는 달리 곤충 같은 무척추동물은 섭취하지 않고 척추동물들만 주로 먹은 육식 익룡이었으며 람포린쿠스는 생선을 먹었으며, 아우스트리아닥틸루스는 딱정벌레나 갑각류 같은 딱딱한 껍질을 가진 무척추동물을, 프테로닥틸루스는 무척추동물을 먹은 것으로 확인됐다. 마크 퍼넬 레스터대 교수(고생물학)는 “일반적으로 익룡이라고 하면 한 종류라고 생각하는 경우가 많지만 현대 조류처럼 다양한 종류가 존재했으며 먹잇감도 다르다”라며 “익룡들의 식성 변화는 중생대에 등장한 조류들과의 경쟁에서 촉발된 것으로 해석된다”라고 말했다. 또 영국 리딩대 생물과학부, 브리스톨대 지구과학부, 링컨대 생명과학부 공동연구팀은 익룡들은 중생대 내내 비행능력을 꾸준히 향상시켜 왔다는 사실을 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 29일자에 발표했다. 지금까지 알려진 것처럼 익룡이 중생대 초반 갑자기 나타나 비행능력을 향상시킨 것이 아니라 1억 5000만년 동안 조금씩 작은 개선들을 통해 발생했다는 것이다. 연구팀은 익룡 화석을 통해 날개 폭과 몸 크기를 측정하고 현존하는 조류들을 기반으로 통계적, 수학적, 생물물리학적 분석을 통해 75종의 익룡의 비행 효율 변화를 계산했다. 분석 결과 익룡들은 초기에는 단거리만 이동이 가능한 비효율적 이동만을 했지만 점차적으로 비행 시간과 거리를 늘려 장시간, 장거리 비행이 가능하도록 진화했다.그러나 케찰코아틀루스, 타페야라를 포함하는 거대 익룡 ‘아즈다르코이드’류는 시간이 지남에도 비행능력이 향상되지 않는 것으로 확인됐다. 케찰코아틀루스의 경우는 키가 현재 기린과 비슷했던 것으로 알려져 있다. 이들 아즈다르코이드들은 비행보다는 지상에서 주로 생활했기 때문에 비행효율이 중요하지 않았기 때문이라고 연구팀은 설명했다. 크리스 벤디티 리딩대 교수(진화생물학)는 “지난 3억년 동안 변하지 않은 몇 안되는 것 중 하나가 물리 법칙이기 때문에 익룡들의 비행 진화를 이해하기 위해 이 법칙들을 사용할 수 있다는 것은 대단히 흥미로운 일”이라며 “지금까지는 화석들을 통해 해부학적 구조를 설명하고 기능을 예측했지만 이번 연구를 통해 멸종 동물의 작동효율을 물리적 법칙을 계산해 구체적 진화과정을 알 수 있게 됐다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아침저녁으로 선선한 날씨가 이어지면서 본격적인 가을임을 실감하고 있습니다. 게다가 24절기 중 모기 입이 비뚤어진다는 처서가 한참 전에 지났는데도 밤사이 여름모기보다 무섭다는 가을모기에게 물리곤 합니다. 이렇듯 사람들을 괴롭히는 모기는 파리목 모기과에 속하는 곤충으로 극지방에서도 발견될 정도로 전 세계적으로 분포해 있습니다. 현재 지구상에는 3500여 종의 모기가 존재하고 한반도에는 56종이 있는 것으로 알려져 있습니다. 모기는 학질모기아과, 보통모기아과, 왕모기아과 세 가지로 구분할 수 있습니다. 보통모기아과에 속하는 숲모기와 집모기는 지카바이러스, 뇌염 등을 옮기고 학질모기는 말라리아를 옮깁니다. 왕모기는 다른 모기보다 몸집이 1.5배 정도 크지만 피를 빨아먹지 않습니다. 모기는 인류에게 가장 치명적인 동물 중 하나이며 말라리아, 뎅기열, 뇌염, 황열병 같은 질병을 퍼뜨려 전 세계적으로 매년 최소 50만명이 사망하는 것으로 알려져 있습니다. 이 같은 상황에서 미국 록펠러대, 프린스턴대, 스탠퍼드대, 하워드휴즈의학연구소(HHMI), 프랑스 파스퇴르연구소 공동연구팀은 모기는 사람처럼 각기 다른 맛을 느낄 뿐만 아니라 다른 동물의 피보다 사람의 혈액을 더 선호한다는 사실을 밝혀냈습니다. 모기가 피맛을 볼 때는 4가지 종류의 신경세포가 활성화될 뿐만 아니라, 모기가 피를 빠는 주둥이가 사람의 혀처럼 흡입하는 액체의 맛을 파악하고 피인지 아닌지를 구분해 낼 수 있다고 합니다. 이 같은 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 10월 13일자에 실렸습니다. 연구팀은 황열병, 뎅기열을 옮기는 이집트 숲모기에게 사람과 동물의 피, 과즙을 맛보도록 한 다음 신경세포 활성 정도를 관찰했습니다. 그 결과 사람이 맛을 볼 때 특정 신경세포가 활성화되면서 단맛, 짠맛, 신맛, 감칠맛을 구분할 수 있는 것처럼 모기의 주둥이도 맛을 구분하는 신경세포 4종류를 갖고 있다는 것이 확인됐습니다. 연구팀에 따르면 모기에게 사람의 피는 다른 동물의 피에 비해 약간 짭짤하면서도 달콤해 흔히 말하는 ‘단짠’ 맛이 느껴지는 중독성 있는 식품으로 느껴질 것이라고 합니다. 실제로 사람의 피를 한 번 맛본 모기는 다른 동물의 피는 입도 대지 않을 정도라고 합니다. 한편 미국 뉴욕대, 푸에르토리코대 공동연구팀은 현재 말라리아 전파 모기를 방제하는 데 많이 쓰이는 살충제 ‘델타메트린’의 결정 형태를 변형시켜 적은 양으로도 살충 효과가 이전보다 12배 이상 높아지고 내성 문제까지 해결할 수 있는 방법을 찾았다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 10월 13일자에 발표됐습니다. 연구팀은 새로운 형태의 델타메트린을 학질모기, 이집트숲모기는 물론 과일파리에게 실험을 했는데 적은 양으로도 효과적으로 모기들을 없앨 수 있을 뿐만 아니라 그 효과가 3개월 이상 지속된다는 것을 확인했습니다. 더군다나 내성도 일으키지 않는 ‘꿈의 살충제’라는 것입니다. 이번 연구 결과에서도 볼 수 있듯이 인류 역사를 보면 인간은 질병과 끊임없는 전쟁을 벌여 왔습니다. 이 전쟁은 인류가 사라지지 않는 한 계속될 것입니다. 코로나19와의 전쟁에서 인류가 승리하기 위해 중요한 것은 희망의 끈을 놓지 않고 지치지 않아야 한다는 점입니다. edmondy@seoul.co.kr

세계에서 가장 다양한 생물이 사는 곳으로 유명한 아프리카에는 물속에서도 쉽게 사냥할 수 있게 진화한 좀처럼 보기 힘든 물쥐가 있다. 하지만 이들 반수생 설치류에 관한 연구는 지금까지 서식지가 정세불안 등을 이유로 엄격하게 통제돼 왔기에 제대로 이뤄지지 못했었다. 그런데 최근 미국 시에나대와 시카고 필드자연사박물관 공동연구진은 아프리아 중부내륙 콩고민주공화국에서 국립공원 관계자들의 협력 덕분에 콩고 분지에 서식하는 물쥐를 대상으로 한 포획 연구를 진행해 신종 2종이 새롭게 확인했다고 밝혔다. 이전까지 발견된 물쥐는 에티오피아물쥐(학명 Nilopegamys plumbeus)와 아프리카물쥐(학명 Colomys goslingi)라고 불리는 두 종뿐이었다. 에티오피아물쥐는 1927년 동아프리카 에티오피아강에서 포획된 한 마리만이 공식적으로 알려졌으며 그 표본은 현재 필드자연사박물관에서 보관하고 있다. 게대가 이 종은 이미 멸종했을 가능성이 큰 것으로 알려졌다. 반면 아프리카물쥐는 콩고 분지 전역과 서아프리카 열대우림에서 서식하고 있어 에티오피아물쥐보다 개체 수가 많은 것으로 추정되지만, 그동안 내전 등으로 포획 연구를 진행하기가 쉽지 않았다. 이에 따라 이번 연구에서는 콩고 분지에서 서식하는 아프리카물쥐를 대상으로 현지 국립공원 관리자들의 협력을 얻어 연구 목적으로 포획하는 작전을 수행할 수 있었다. 특히 이들 아프리카물쥐는 코끝의 수염을 수증 음파탐지기마냥 물속에 담그는 방법으로 강물의 흐름과 수생 곤충의 움직임을 감지하는 능력을 갖고 있다. 이 때문에 이들 쥐의 뇌는 사냥할 때 수염으로부터 전해지는 먹잇감의 위치 정보를 처리해야 해서 비교적 크게 발달해 있기도 하다.또 이들 쥐는 지느러미처럼 넓은 발끝과 발수성이 높은 체모 등을 갖고 있어 물살이 빠른 여울에서도 사냥할 수 있고 수심이 0.9~1.2m에 달하는 깊은 강이나 늪지 속에도 숨을 수 있어 표본을 포획하는 것 자체가 쉽지 않다. 하지만 이 연구에서는 포획한 개체뿐만 아니라 과거 수집한 표본을 가지고 이들 쥐의 신체적 특징을 비교하고 DNA를 분석함으로써 아프리카물쥐 신종 2종을 새롭게 확인할 수 있었던 것으로 전해졌다. 그중 첫 번째 종은 콩고의 독립운동가이자 초대 총리인 파트리스 루뭄바를 기념하기 위해 ‘루뭄바 아프리카물쥐’(학명 Colomys lumumbai), 다른 한 종은 서아프리카 라이베리아에 있는 월로기지 산맥의 이름을 딴 ‘월로기지 아프리카물쥐’(학명 Colomys wologizi)라는 이름이 붙여졌다.연구진은 또 이번 연구에서 필드자연사박물관에서 보관하고 있는 에티오피아물쥐 표본의 두개골에서 DNA를 채취해 이번에 확인한 아프리카물쥐 2종까지 아프리카물쥐속(Colomys) 3종과 에티오피아물쥐가 서로 근연 관계에 있다는 것도 확인했다. 끝으로 연구에 참여한 필드자연사박물관의 줄리언 커비스 피터핸스 박사는 “콩고 분지에는 지난 70년 동안 거의 개척되지 않은 광대한 지역이 있으므로 이들 쥐가 널리 분포하고 있을지도 모른다”고 밝히면서 “이번 연구는 보호 지역을 정하기 위한 중요한 첫걸음이 될 것”이라고 기대감을 드러냈다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘린네 학회 동물학 저널’(Zoological Journal of the Linnean Society) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

수집한 곤충을 종별로 구분해 라벨링하는 시료 선별 분야가 중증장애인 전문 일자리로 육성된다.환경부 산하 국립공원공단과 국립생태원은 6일 한국장애인개발원과 중증장애인의 ‘곤충시료선별사’ 신규 일자리 창출을 위한 업무협약을 체결한다. 현재 곤충 선별 작업은 연구자가 직접 하거나 대학생 등 단기 인력이 참여했으나 시료양에 비해 일손이 부족했다. 국립공원공단이 지난해 원주에 위치한 장애인보호작업장 소속 중증장애인 4명에게 곤충 선별 교육을 실시한 결과 선별 작업에 탁월한 능력을 보여 현장중심 직업훈련으로 추진한 데 이어 협약을 통해 전문 일자리로 확대할 계획이다. 협약에 따라 3개 기관은 중증장애인의 곤충시료선별사 일자리 창출을 위해 신규 직무 개발 등 일자리 창출을 위한 지원 사업을 추진하고 협력과 교류 확대, 기타 장애인복지 향상을 추진키로 했다. 또 각 기관은 중증장애인 대상 곤충시료 선별을 위한 교육 제공과 취업 지원, 작업의 능률 및 품질 등을 고려해 전문 일자리로 육성할 계획이다. 권경업 국립공원공단 이사장은 “중증장애인들에게 자연환경 분야의 연구 기회를 제공하는 것은 코로나 이후 시대를 대비한 중중장애인 전문 일자리 창출의 시발점이 될 수 있을 것”이라고 말했다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

각종 개발과 서식지 파괴로 전 세계 야생동물 개체군이 급감한 것으로 나타났다. 자연 파괴는 코로나19와 같은 인수공통감염병의 발생 원인으로도 지목되고 있다. 세계자연기금(WWF)이 10일 발표한 ‘지구생명보고서 2020’에 따르면 1970년 이후 전 세계 포유류·조류·양서류·파충류 및 어류 개체군의 크기가 60% 이상 감소했다. 전 세계 야생동물 개체군 변화 추이를 추적하는 지구생명지수(LPI)에서는 육상 생물종의 개체군 감소의 주요 요인으로 인간의 식량 생산방식으로 인한 산림 파괴 등 서식지 훼손이 꼽혔다. LPI를 통해 파악된 멸종위기종은 동부 저지대 고릴라와 회색 앵무로 나타났다. 콩고 카우지 비에가 국립공원에 서식하는 동부저지대 고릴라는 밀렵으로 1994년부터 2015년까지 개체군 규모가 87% 줄어든 것으로 추정된다. 가나 남서부 지역에 서식하는 회색앵무는 사냉과 서식지 파괴로 1992년부터 2014년까지 개체군 규모가 99% 감소했다. 1970~2016년까지 척추동물 4000여종, 2만 1000여개 개체군을 추적한 LPI는 담수 서식지의 야생동물 개체군 크기가 평균 84% 감소한 것으로 분석했다. 1970년부터 매년 4% 줄어든 것으로 중국 양쯔강에서 산란하는 철갑상어는 수로를 막는 댐 공사로 1982년부터 2015년까지 개체군이 97% 감소했다. 보고서는 서식지 파괴를 막기 위한 추가 노력이 없으면 전 지구적 생물다양성 감소가 계속될 것으로 경고했다. WWF와 40여개 비정부기구(NGO), 교육기관이 공동 참여한 ‘육상 생물다양성 손실에서 회복으로의 전환을 위한 통합적 전략’ 논문에서는 인간의 자연 서식지 파괴로 초래된 생물다양성 감소 추세를 반전시키기 위해 보다 과감한 보전 노력과 식량 생산 및 소비 방식의 근본적인 변화를 주문했다. 더욱이 이같은 조치가 개별적 차원이 아닌 통합적 차원에서 실시돼야 전 세계 야생동물 서식지에 가해지는 영향을 보다 신속하게 줄일 수 있다고 제안했다. 이는 서식지 파괴가 진행된 후 생물다양성 감소 추세를 반전시키는 전략보다 빠르게 효과를 낼 수 있다는 것이다. 지구생명보고서는 각 국 정상들이 지속가능발전목표(SDGs)와 파리협정, 생물다양성협약(CBD) 등을 논의하는 제75차 유엔총회에 앞서 발간된다. 홍윤희 세계자연기금 한국본부 사무총장은 “지구생명보고서의 핵심 메시지는 야생동물과 식물, 곤충 그리고 인류를 포함한 자연 전체의 장기적 생존을 보장하기 위해 자연에 대한 인간의 태도를 시급하게 전환해야 한다는 것”이라고 지적했다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

지구상에서 가장 더운 곳으로 알려진 이란의 루트 사막에서 신종 갑각류가 발견됐다. 이 갑각류는 지금까지 4종만 확인된 팔로크립투스(Phallocryptus)속으로 분류되는 담수동물에 속한다. 미국 과학전문 매체 사이언스데일리 등 외신에 따르면, 독일 슈투트가르트 자연사박물관의 호세인 라자이 박사와 이란 테헤란대의 알렉산더 V 루도프 박사는 사막의 생태와 생물다양성, 지질학 그리고 고생물학을 더 잘 이해하기 위해 루트 사막을 탐험하는 동안 이와 같은 발견을 해냈다. 오스트리아 빈 자연사박물관의 갑각류 전문가이자 연구 공동저자인 마틴 슈벤트너 박사는 이 표본을 과학적으로 더 연구한 결과 이들은 신종 민물 갑각류에 속하는 것으로 나타났다고 밝혔다.이들 생물학자는 2017년 탐험에 참여했다가 2018년 비행기 추락 사고로 안타깝게 숨진 이란 생물학자 하디 파히미 연구원을 기리기 위해 이 생물에 ‘팔로크립투스 파히미’(Phallocryptus fahimii)라는 학명을 붙였다.곤충 전문가인 라자이 박사는 “루트 사막 남부에 있는 작은 계절성 호수에서 이 종을 실제로 발견했다. 이렇게 극단적인 곳을 탐험할 때는 특히 물을 찾을 때 항상 경계심을 갖게 된다”면서 “이렇게 뜨겁고 건조한 환경에서 갑각류를 발견한 것은 정말 세상을 놀라게 한 성과였다”고 말했다. 이들 연구자의 연구는 팔로크립투스 파히미가 지금까지 확인된 팔로크립투스 4종과 전체적인 형태학과 유전학에서 어떻게 다른지를 설명한다. 슈벤트너 박사는 또 “이들 갑각류는 말라버린 침전물 속에서 몇십 년간 생존할 수 있으며 수생 서식지가 다시 채워지는 다가오는 우기에 부화할 것이다. 이들은 사막 환경에서 사는데 완벽하게 적응했다”면서 “러트 사막에서도 생존할 수 있는 이들의 능력은 회복력을 강조한다”고 말했다. 루트 사막은 이란에서 두 번째로 큰 사막이자 세계에서 27번째로 큰 사막으로, 이란 남동부 케르만주와 시스탄에발루체스탄주에 걸쳐 있다. 페르시아어로는 ‘다시티 루트’(Dasht-e-Lut)라고 하는데, ‘루트’는 페르시아어로 물이 없고 식물이 자라지 않는 척박한 땅을 가리킨다. 산으로 둘러싸인 내부의 분지에 있어 강수량이 적고 기온이 높아 매우 건조한 대륙성 아열대 기후를 나타낸다. 다양하고 독특한 사막 지형들이 형성돼 있는 이 사막의 면적은 약 5만2000㎢이며 전체 길이는 320㎞, 너비는 160㎞에 이른다. 미국항공우주국(NASA)의 지구관측위성인 ‘테라’에 설치된 중간해상도 영상 분광계(MODIS·Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer)를 통해 측정한 사막 지표면에 쌓인 모래의 온도가 70.7℃에 이르러 세계에서 가장 건조하고 뜨거운 곳으로 기록돼 있으며 최근에는 기온이 80.3℃까지 상승한 것으로 기록됐다. 비정상적 고온의 원인은 루트 사막에서 널리 볼 수 있는 검은 현무암이 열을 흡수해 지표 온도를 높이기 때문이다. 하루 평균 기온은 겨울에 -2.6°C, 여름에 50.4°C까지 다양하며 연간 강수량은 30㎜를 넘지 않는다. 비가 오면 일시적인 수원이 생기지만 우기가 끝나면 다시 고갈된다. 수생 동물이 영구적으로 살 수 있는 환경도 존재하지 않는다. 따라서 이 신종 동물이 루트 사막의 혹독한 환경에 어떻게 적응할 수 있었는지 그 비밀을 조사할 필요가 있다고 이들 연구자는 말했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘줄로지 인 더 미들 이스트’(Zoology in the Middle East) 최근호(8월 5일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

쉽게 구입해 먹을 수 있는 고단백식품으로 꼽히는 연어의 몸집이 갈수록 작아진다는 사실이 밝혀졌다. 미국 캘리포니아대학 생태진화생물학 연구진은 알래스카 어업국이 1957년부터 60년간 수집한 연어 1250만 마리의 자료를 분석했다. 해당 자료에는 백연어와 은연어, 홍연어, 왕연어 등 알래스카 강으로 회귀하는 연어 4종이 포함돼 있다. 분석 결과 연구진은 알래스카 강에서 잡히는 연어의 크기가 점차 작아지고 있다는 것을 확인했다. 특히 2000년 이후부터 몸집이 급격히 작아지기 시작했고 2010년 이후부터는 작아지는 속도가 가속화 된 것으로 나타났다. 이중 왕연어는 1990년 이전보다 몸집이 약 8%나 줄어들었다.연어의 몸집이 줄어든 결과 연어알 생산량은 16%, 영양소 전달은 28%, 어업 가치는 21%, 식용 연어는 26% 감소할 것으로 전망됐다. 일반적으로 7년가량 바다를 헤엄치며 성장한 연어는 다시 산란지인 알래스카 강으로 돌아오는데, 연구진은 연어들이 바다에서 보내는 시간이 점차 짧아짐에 따라 충분히 성장하지 못한 채 알래스카 강으로 회귀한 것이 몸집이 작아진 원인 중 하나라고 분석했다. 연구를 이끈 에릭 팔코박스 박사는 ”바다로 간 야생 연어와 인공 부화한 연어 사이에 먹이 경쟁이 심해지거나 기후변화 등의 원인이 복합적으로 작용해 연어의 조기 회귀 현상을 만들어 낸 것으로 보인다“고 설명했다.몸집이 작은 연어는 산란율이 떨어져 개체 수 유지에 영향을 미칠 수 있다. 또 곰이나 곤충, 조류 등 연어를 잡아먹으며 생존하는 주변 생태계를 혼란스럽게 할 수도 있다는 것이 연구진의 설명이다. 이밖에도 작은 연어는 고기의 양이 적어 낮은 가격에 팔리는 등 연어잡이를 통한 수익도 줄게 할 수 있다. 연구진은 “연어가 바다에 머무는 시간이 길어질수록 몸집이 더 커지고 무사히 산란지에 돌아와 알을 더 많이 나을 수 있지만, 몸집이 작아지면 아예 산란지로 돌아오지 못한 채 죽을 위험도 크다”면서 “다만 바다에서 연어의 성장과 생존을 방해하는 정확한 위험이 무엇인지는 추가적인 연구를 통해 알아내야 한다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 국제 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications)에 게재됐다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr