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

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

출처: 동아사이언스 김우재 교수

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

요약: 진화가 수억 년에 걸쳐 갈고 닦아온 초파리의 후각은 무엇을 향해 있을까? 야코프 폰 윅스퀼이 제안한 움벨트란 모든 생명체가 자신이 감지할 수 있는 감각 신호들로만 이루어진 고유한 세계 안에서 산다는 이론이다. 초파리의 세계는 화학 분자들로 가득하다. 더듬이에 분포한 수백 개의 후각 수용체들이 공중의 분자를 잡아내고 그것이 무엇을 의미하는지 해독한다. 노랑초파리가 썩어가는 과일 위의 청소부라면 벗초파리는 아직 나무에 달린 신선한 과일을 공격하는 침략자다. 이 전환을 가능케 한 것은 후각 수용체 유전자들의 변화였다. Or67a와 Or22a 수용체가 발효 냄새보다 신선한 과일 향의 에스테르류에 더 민감하게 조율되었고 암컷의 산란관은 톱날처럼 발달해 체리나 블루베리 껍질을 뚫고 알을 심을 수 있게 되었다. 기생벌은 초파리 애벌레 몸속에 알을 낳는다. 초파리 애벌레 자체의 냄새보다 효모가 발효하는 냄새(애벌레가 살고 있을 가능성이 높은 환경)를 더 신뢰했다. 효모가 분비하는 에틸 에스테르류가 초파리와 기생벌 사이의 중개자가 된 셈이다. 그리고 연구자들은 단 하나의 아미노산 잔기가 그 결합에 결정적임을 밝혀냈다. 지오스민은 비 온 뒤 흙냄새의 원천이기도 하지만 특정 독소 생산 곰팡이가 분비하기도 한다. Or56a 수용체가 이것을 감지하면 초파리는 먹이 앞에서도, 짝짓기 중에도, 지오스민은 모든 것을 멈추게 한다. 이것은 독소 회피 회로가 상위 우선순위로 자리한다는 것을 드러내는 현상이다. 우리 인간도 초파리와 마찬가지로 화학 신호의 세계 속에 살고 있다. 초파리가 Or56a로 지오스민을 감지해 독소를 피하듯 우리도 썩은 냄새를 혐오하도록 진화되어 있다. 감각의 문법은 종을 넘어 닮아있다. 그 문법을 읽을 수 있게 되면 응용의 문이 열린다. 우리 삶의 질을 바꾸는 의학을 이어지기도 하고 농업으로도 이어진다.

내 생각: 처음엔 초파리의 세계를 이해하는 게 어떤 의미가 있는지 몰랐다. 하지만 이 기사를 읽으면서 초파리 더듬이의 문법이 우리와 많이 연결되어 있다는 걸 알았다. 앞으로도 초파리 더듬이의 문법이 많이 연구되며 우리 삶에 도움이 되는 기술이 발명되었으면 좋겠다.