실제로 곤충 세계에서 피가 물보다 진한 것 같다고 Nottingham 대학 생물학 연구팀이 이번주 Nature지에 발표했다. 어떤 기생성 말벌의 유별난 생활사를 연구 중인 이 연구자들은 극도의 굶주린 조건 하에서 조차도 이들 유충들이 친족들을 공격하려 하지 않음을 알게 되었다.
생명공학부 소속 Ian Hardy 박사와 미국 조지아대학 Mike Strand 교수 팀은 과학자들이 수십년 동안 의아스럽게 여기고 있는 “왜 동물들은 때때로 자신들의 경쟁자와 상호작용을 할까?”라는 진화적인 문제의 본질을 알아내기 위해 시도하였다. 이 연구자들은 먹이원이 감소함에 따라 병정형 유충들이 자신들의 생존을 확보하기 위한 노력으로 그들이 누구를 공격할지를 덜 구별해 낼 것이다라고 생각했었다. 개체군 생태학 강사인 Hardy 박사는 “우리들의 이러한 예측은 잘못된 것이었다. 우리는 극도의 조건하에서 개체의 생존 욕구가 종족을 고려하는 것을 능가할 것이라고 예견했다. 최근의 과학적인 이론은 자원 경쟁이 근친 콜로니들의 단결을 능가할 것이라고 예측하고 있지만, 우리들은 거의 2년 간의 연구에서 이런 일이 일어나지 않음을 알게 되었다”고 말했다.
Natural Environment Research Council에서 연구비를 지원해 수행된 이 연구는 말벌의 생존기간 동안 다배발생 생식(polyembryonic reproduction)을 통해 수많은 세트의 동일한 쌍둥이들을 생산해 낼 수 있는 어떤 기생성 말벌을 대상으로 이뤄졌다. 이들 말벌들은 다배발생 생식으로 과학계에는 가장 잘 알려진 것처럼 단지 한 개 알에서 발생한 800-3,500 개체의 유충이나 어린 개체들을 구성할 수 있다. 말벌 성충은 숙주로 대개 나비나 나방의 유충을 택해서 몸 안에 산란을 한다. 알에서 부화한 유충들은 2가지 유형을 보인다: 생식형 유충(reproductive larvae)은 결국 그 숙주에서 말벌 성충이 되고, 병정형 유충(soldier larvae)은 생식형 유충들이 자신들의 숙주를 소비할 수 있는 충분한 시간 동안 이들을 보호한 후에 생을 마감하는데 이들은 성충기를 거쳐 생활사를 마친다.
Hardy 박사는 “이들 두 유충들이 유전적으로는 동일하다는 사실에도 불구하고 두가지 유형의 유충들은 완벽하게 달리 보인다”고 덧붙였다. 그는 “우리는 불임성 병정형 유충들이 강한 전투용 큰턱을 먼저 발달시킨다는 사실을 알고 있다. 이들은 생식형 사촌들을 보호할 때 그 숙주인 나비나 나방 유충 몸 여기 저기에 분포한다. 외래 종들과 유연관계가 먼 종들은 이들의 공격을 받기 마련인데, 병정형 유충들은 자신들의 유연 종들로 이들을 인지하지 않으면 바로 공격한다. 이 병정형 유충들은 근연 종들에 대해서 최적의 보호자인데, 사실 이들의 공격성은 어떤 근연 종과의 상호작용이 감소할 때 증가한다.”고 설명했다.
이 연구팀은 유충들이 독특한 화학적인 특성을 갖고 있는 막 싸개(membrane shrouding)에 의해 근연 종을 인식한다고 믿고 있다. 이 막 역시 숙주의 면역반응으로부터 그 유충들을 보호하는 기능을 한다. Strand 교수 그룹은 그 막을 제거하고 다른 근연 종으로 대체하면 병정개미들이 자신들의 친족 종들도 공격한다는 사실을 밝혀냈다.
이타적인 행동은 동물계 전반에서 흔한 일인데, 특히 복잡한 사회 구조를 형성하는 종들에서 그러하다. 어떤 동물의 행동이 스스로의 희생으로 다른 동물들에게 이득을 줄 때 이타적으로 행동한다고 일컬어진다. 희생과 혜택은 기대된 자손수, 즉 생식적응력(reproductive fitness)의 측면에서 측정된다. 따라서 이타적으로 행동함으로써 어떤 생물은 자손의 수를 감소시키지만, 특정한 계보의 유전자들이 또 다른 세대로 계속해서 이어질 수 있는 기회를 증대시키는 방법으로 근연 종들에 의해 생산되는 자손의 수를 크게 증대시킨다.
이타주의에 관한 이러한 생물적인 개념이 일상의 개념에 들어맞을 수는 없다. 만일 어떤 행동이 다른 것에 도움을 줄 무의식적인 의도로 행해진 것이라면 그것을 ‘이타적’이라고 칭할 수 있다. 그러나 생물학적인 면에서는 그러한 요구조건이 필요없다. 불임성 병정형 유충들은 자신들의 전 생애를 생식형 유충들을 보호하는데 헌신한다. 이러한 행동이 100% 이타주의적인 것이다. 즉, 불임성 일벌들은 자기 자신의 자손을 전혀 남기지 않지만, 이들의 행동은 생식형 유충들의 생존과 공평한 생식에 크게 기여한다.
등록날짜 2004/08/18 출판일 20040817
원문언어 영어 국가 미국
정보출처
http://www.sciencedaily.com/releases/2004/08/040816000017.ht... kisti.
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