[낭만의 생물학] 빵냄새에 고이는 침…초파리 더듬이의 ‘문법’과 이어진다

제목 : [낭만의 생물학] 빵냄새에 고이는 침…초파리 더듬이의 ‘문법’과 이어진다

출처 : 동아사이언스

링크 : https://www.dongascience.com/ko/news/77661

요약 : 이 기사는 초파리의 후각 연구가 생명체의 행동과 진화, 농업 방제, 인간 질환 연구까지 이어질 수 있다는 내용을 다룬다. 초파리는 단순한 실험동물이 아니라 냄새를 통해 세상을 인식하는 생명체다. 초파리의 더듬이에는 여러 후각 수용체가 있어 먹이, 독성 물질, 산란 장소, 포식자 같은 정보를 화학 신호로 읽어낸다. 즉 초파리에게 냄새는 생존을 위한 언어인 셈이다. 기사에서는 ‘움벨트’라는 개념도 설명한다. 움벨트는 생명체마다 자신이 감지할 수 있는 감각으로 이루어진 고유한 세계를 뜻한다. 개가 냄새 중심의 세계에 살고 박쥐가 초음파 중심의 세계에 사는 것처럼, 초파리는 화학 분자들로 이루어진 세계 속에서 살아간다. 특히 벗초파리 사례가 중요하게 소개된다. 일반 초파리가 썩은 과일을 주로 이용하는 것과 달리, 벗초파리는 신선한 과일을 공격한다. 이는 후각 수용체 유전자의 변화 덕분이다. 특정 수용체가 발효 냄새보다 신선한 과일 향에 더 민감하게 바뀌었고, 암컷은 과일 껍질을 뚫고 알을 낳을 수 있도록 산란관도 발달했다. 작은 유전적 변화가 완전히 다른 생태적 전략을 만든 것이다. 기생벌 연구도 소개된다. 기생벌은 초파리 애벌레를 직접 냄새로 찾기보다, 애벌레가 있을 가능성이 높은 효모 발효 냄새를 따라간다. 연구자들은 기생벌의 특정 후각 수용체가 에틸 에스테르라는 냄새 물질에 강하게 반응한다는 사실을 밝혔다. 이 과정에서 단 하나의 아미노산 변화가 냄새 감지 능력을 좌우한다는 점도 드러났다. 또한 지오스민이라는 냄새 물질도 다뤄진다. 지오스민은 비 온 뒤 흙냄새의 원인이기도 하지만, 특정 곰팡이가 만드는 독성 신호이기도 하다. 초파리는 Or56a 수용체로 지오스민을 감지하면 먹이 섭취나 짝짓기, 산란까지 멈추고 회피 행동을 보인다. 이는 독성 물질을 피하는 회로가 식욕이나 성욕보다 우선한다는 것을 보여준다. 기사는 이런 연구가 인간과도 연결된다고 말한다. 사람이 빵 냄새에 침이 고이거나 상한 음식 냄새를 피하는 것도 후각 회로가 행동과 감정에 영향을 주기 때문이다. 알츠하이머병, 파킨슨병, 조현병 같은 신경 질환에서 후각 이상이 초기 신호로 나타나는 경우가 있어, 초파리 후각 연구가 질병 조기 진단과 치료 연구의 기초가 될 수 있다고 설명한다. 마지막으로 이 지식은 농업에도 활용될 수 있다. 벗초파리 같은 해충이 어떤 냄새에 끌리고 어떤 냄새를 피하는지 알면, 해충을 밀어내거나 특정 장소로 유인해 방제하는 전략을 만들 수 있다. 즉 초파리의 더듬이를 연구하는 일은 단순한 기초과학이 아니라 생태계 이해와 농업, 의학으로 이어질 수 있는 중요한 연구라고 정리한다.

내 생각 : 물론, 다른 중요한 내용도 있지만 개인적으로 꽂힌 내용은 ‘움벨트’이다. 최근에 <프로젝트 헤일메리>를 영화로 본적이 있는데, 거기서 우리 인간의 필수 구성요소인 산소와 물이 외계 생명체인 ‘로키‘에게는 치명적이라는 것, 또한 우리는 가시광선을 통하여 세상을 인식하지만, 로키는 음파로 인식하다는 것과 같이 ’움벨트‘를 직접 느껴본적이 있기 때문이다. 암튼, 우리와는 꽤 멀다고 생각하는 매우 작은, 또 여름철의 불청객인 초파리가 연구를 통해 우리 인간에게 더 좋은 기술과 의학을 제공할 수 있다는것에 의외라고 생각했다. 왜인지는 몰라도, ’해충‘이라는 이미지에 가려진 생명체들의 이면을 한번 확인해봐야한다고도 생각한다.