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생물진화
죽음에서 생명으로, 죽음 이용해 새끼 키우는 ‘송장 벌레’
2019-03-22 15:19:00
손승빈


 

▲송장벌레는 공생자를 사용해 해로운 미생물을 없애는 능력을 갖추고 있다(사진=ⓒ123RF)

특이하고 끔찍한 방법으로 육아를 하는 벌레와 그 육아법이 공개됐다.

송장벌레(Nicrophorus vespilloides)는 땅속에 든 작은 동물의 사체를 묻고 이렇게 묻은 시체를 새끼 송장벌레의 먹이로 사용하는 벌레다. 

이 송장벌레의 몸체는 부식과 미생물 분해에 취약하다. 분해 과정은 미생물 병원균의 성장과 독성물질의 생성을 촉진해 송장벌레의 번식 지역일지라도 상당한 영양소를 잃을 수 있다.

독일의 막스플랑크협회와 마인츠대학, 기센대학의 공동 연구진에 따르면, 송장벌레는 썩어가는 고기의 공생자가 만들어내는 해로운 미생물을 교체하는 능력을 갖추고 있다. 그 결과, 죽은 동물의 사체는 애벌레가 성장할 수 있는 보모충이 되는 것이다.

송장벌레가 고기의 부패를 방지하는 방법

송장벌레는 번식하기 위해 영양소가 풍부한 자원을 활용할 수 있다. 그러나 기본적인 문제는 이런 자원을 찾기가 어렵다는 것이다. 

예를 들어, 송장벌레 유충은 작은 동물의 사체를 먹어야 할 수 있지만, 이런 시체는 쉽게 부패한다. 자연환경 속에서 소형 동물의 사체가 부패하게 되면 미생물 병원균이 성장하기 시작한다. 

이 미생물이 시체를 차지하기 때문에 그 전에 송장벌레가 미생물 분해자를 해결해야 한다는 의미다.

연구팀은 송장벌레가 시체 부패를 막는 방법을 찾기 위해 시체에서 박테리아와 균류의 미생물 대사 활동을 비교해야 했다. 그리고 이용 가능한 아미노산과 악취가 나는 유기 화합물 또한 조사했다. 

연구팀은 “송장벌레의 유익한 미크론으로 미생물계를 바꾸기 위해서는 미생물 억제 능력이 필요하다”고 말했다. 

선임저자인 샨타누 슈클라 박사는 “송장벌레가 시체에서 생화학적 변화를 만드는 데에는 일련의 과정이 진행된다”고 설명했다.

공생자의 중요성

송장벌레에게 이러한 생화학적 변화가 중요한지는 명백하게 밝혀지지 않았다. 연구팀은 이와 관련한 정보를 얻기 위해 미생물 공생자 존재 여부를 놓고 유충의 성장 기능을 측정했다. 

그리고 공생자 존재 여부에 따라 유충의 크기가 달라진다는 사실을 확인했다. 미생물 공생자 없이 시체를 먹고 사는 유충은 그렇지 않은 유충에 비해 크기가 작았다. 

따라서 송장벌레 같은 곤충은 자신의 공생자를 활용해 서식지를 조정할 수 있다는 사실을 확인할 수 있었다. 그리고 건강을 유지하기 위해 자신의 몸체와 번식 자원에서 미생물 공생자를 배양할 수도 있었다.

전 세계 모든 부모처럼 송장벌레도 새끼에게 가장 안락한 보육환경을 제공하려고 한다. 다만 유일한 차이점은 송장벌레는 작은 동물 사체의 깃털이나 털을 사용해 보육환경을 준비한다는 것이다. 그리고 특수한 분비물을 사용해 아무것도 덮이지 않은 새끼의 몸체를 가려준다.

연구에 따르면, 송장벌레의 분비물에 들어있는 미생물은 시체의 부패 속도를 늦춘다. 그 결과, 죽은 동물의 사체를 보존해 유충이 성장할 때까지 안전하고 맛있는 환경을 만드는 것이다. 

송장벌레 유충에게 썩어가는 고기는 영양가가 풍부하지만, 그와 동시에 미생물 부패에 매우 취약한 상태다. 이는 곤충과 미생물 간의 차이점을 연구하는 데 사용할 수 있는 뛰어난 시스템이라고 할 수 있다.

죽음에서 생명으로

수많은 새나 생쥐, 여러 작은 동물들의 수명은 길지 않다. 하지만 이 동물들의 죽음은 다음 세대 송장벌레의 시작이다. 

성체 송장벌레는 곤봉 모양의 안테나 끝에 수용체를 가지고 있다. 이 수용체의 기능 중 하나는 부패하는 동물에서 분비되는 화학물질을 인식하는 것이다. 이 화학물질에는 푸트레신과 카다베린이 포함된다.

▲송장벌레는 시체의 털이나 깃털을 떼어낼 수 있는 강력한 턱을 가지고 있다(사진=ⓒ123RF)

곤충학자들에 따르면, 송장벌레는 신선한 시체를 원하지만 그렇다고 해서 갓 죽은 시체를 원하지는 않는다. 

송장벌레는 시체를 찾게 되면 땅을 파서 시체를 묻는다. 이때 송장벌레는 자신보다 200배나 큰 시체도 옮길 수 있다. 

그리고 시체를 공처럼 굴릴 수도 있다. 송장벌레는 균형을 맞추기 위해 보통 시체의 등을 바닥에, 배가 하늘을 볼 수 있게 자세를 잡는다.

송장벌레는 시체의 깃털이나 털을 뽑을 수 있을 정도로 강력한 턱을 가지고 있다. 이 강력한 턱을 사용해 시체의 조직을 뜯어내 새끼를 위한 공간을 만든다. 입과 항문에서 분비물을 배설해 시체를 덮는다. 이후 암컷이 알을 낳으면 이틀 후 부화한다.

이후 시체를 먹이로 사용한다. 송장벌레는 새끼가 성체가 될 때까지 부패를 막기 위해 시체에서 다른 미생물이 자라지 않도록 보호 체액을 사용한다. 게다가, 송장벌레의 체액에는 다른 종의 성장을 막을 수 있는 항균 화합물도 들어있다.


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