이웃집과학자

바퀴벌레는 끈질긴 생명력으로 유명합니다. 국가생물종지식정보시스템에 따르면 바퀴목의 곤충들은 1년에 10만 마리까지 번식이 가능하다고 합니다. 집단 생활하며 동료의 사체나 배설물부터 사람의 타액 등 먹지 못하는 것이 없는 잡식성이라고 하네요.

아무 것도 먹지 않고 2~3주를 버틸 수 있습니다. 2007년에는 바퀴벌레가 급격한 온도변화, 우주방사능, 무중력 상태라는 악조건을 딛고 우주에서도 번식에 성공하는 무시무시한 모습을 보여줬습니다

바퀴벌레가 이러한 극강의 생존 능력을 가질 수 있었던 이유를 분석한 연구 결과를 보겠습니다. 중국 식물생리학과 생태학협회(Institute of Plant Physiology and Ecology) 소속 연구진은 바퀴벌레 생존력의 비밀을 연구하기 위해 '이질바퀴(Periplaneta americana)'의 유전자를 분석했는데요. 이 이질바퀴는 쓰레기도 먹어치우는 잡식성으로 인간 주변에서 가장 흔하게 볼 수 있는 종이라고 합니다.

학술지 <네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)>에 실린 이 연구에 따르면 이질바퀴는 약 2만개의 유전자를 가지고 있었는데요. 곤충 중에서는 가장 많은 축에 속하며 거의 인간이 가지고 있는 유전자 수와 비슷한 수준이라고 합니다. 위 그래프를 보면 이, 개미, 벌 등 다른 곤충들에 비해 유전자 수가 많은 편임을 확인 할 수 있습니다.

이 중에는 바퀴벌레의 끈질긴 생존력과 직결된 유전자들이 있었는데요. 음식 냄새를 탐지해 먹이를 찾는 능력을 높여주는 유전자가 있었고 독성이 있는 음식을 먹어도 이를 해독시켜주는 소화시스템과 관련된 유전자가 있었다고 합니다. 바퀴벌레들이 도저히 먹지 못할 것 같은 뭔가(?)를 먹어도 탈이 나지 않는 이유가 이 유전자 때문이라고 하네요.

또한 병에 감염되지 않도록 해주는 유전자도 있다고 합니다. 이 유전자는 바퀴벌레의 면역력을 높여줘 불결한 환경에서도 병에 걸리지 않게 해주죠. 미생물이 침입해도 금방 회복할 수 있도록 도와준다고 합니다.

다리가 잘려나가도 다시 재생시켜주는 유전자가 있다고 합니다. 바로 데카펜타플렉유전자(Decapentaplegic, Dpp)인데요. 데카펜타플렉유전자가 있는 바퀴는 다리가 잘려나가도 재생됐지만 이 유전자가 없는 바퀴벌레는 다리가 재생되지 않았습니다.

위 사진은 다리를 부위별로 잘라낸 후 재생하는 정도를 나타낸 그래프입니다. 큼직하게 좌측에 a, 우측에 b 섹션으로 나눴습니다. 왼쪽에 있는 사진 a는 정상적인 바퀴벌레의 모습인데요. 다리가 부위 별로 잘렸을 때 재생되는 정도를 표 아래 부분에 최대 '4+'에서 '3+', '++', '+' 순으로 표시해 놨습니다. '-' 표시는 재생이 안 된 경우를 말합니다.

오른쪽에 있는 사진 b의 가운데 파란색 네모칸은 Dpp유전자를 제거한 바퀴벌레의 모습입니다. 데카펜타플렉 유전자가 발현되지 못했을 때 다리의 재생되는 정도를 나타낸 모습인데. 재생 정도가 -로 다리가 재생되지 않았음을 알 수 있습니다.

또한 특이하게도 이질바퀴는 다른 바퀴과인 독일 바퀴(Blattella germanica)보다 흰개미와 유전적으로 더 비슷한 것으로 분석됐다고 하는데요. 주요 연구 저자인 슈아이 잔(Shuai Zhan) 박사는 "이번 유전자 분석을 통해 흰개미와 바퀴벌레간 진화 과정에 관한 연구 모델을 만들어 냈다"고 평가 했습니다.