동물과 식물 특성 함께 지닌 푸른 민달팽이

푸른 민달팽이의 경우는 얼핏 보면 해조류같이 보인다. 생김새도 마치 나뭇잎 같지만, 실제로 자신의 몸을 통해 광합성을 할 수 있기 때문에 거의 해조류라고 해도 무방할 정도로 식물의 특징을 많이 가지고 있다. 따라서 이 달팽이의 발견 이후 과학자들은 어떻게 엽록체가 동물의 체내에서 생존하며 광합성을 할 수 있도록 만드는지를 궁금하게 여겼다.

이런 궁금증을 해결하기 위해 미 사우스플로리다대의 시드니 피어스(Sidney Pierce) 교수와 연구진은 피쉬 라벨링(Fish Labeling)이란 방법을 이용하여, 민달팽이가 먹은 조류들의 유전자 중 일부가 푸른 민달팽이의 체내로 전이되는 과정을 조사했다.

조사 결과 민달팽이가 조류를 먹게 되면 조류의 세포는 대부분 파괴되지만, 일부 DNA는 플라스미드(plasmid) 형태로 살아남아 민달팽이의 세포 안으로 들어간다는 것을 발견했다.

이 같은 현상에 대해 피어스 박사는 “진핵 생물 간의 DNA 교환 현상으로 보인다”고 정의하면서 “부모에게 유전자를 물려받는 대신 다른 생물에서 전달 받기 때문에 수평적 유전자 전이(Horizontal Gene Transfer)의 일종이라고 할 수 있다”라고 설명했다.

민달팽이가 조류를 지속적으로 섭취함으로써 엽록체를 보완하고, 유지하는데 필요한 유전자를 공급받는 것으로 나타났다  ⓒ USF.edu

...이후 연구진은 계속해서 유전자가 전이되는 과정을 추적했고, 민달팽이가 조류를 지속적으로 섭취함으로써 엽록체를 보완하고, 유지하는데 필요한 유전자를 공급받는다는 사실을 추가로 밝혀냈다.

피어스 박사는 “민달팽이는 조류로부터 엽록체와 유전자 모두를 넘겨받기 때문에 자신의 체내에서 광합성을 계속할 수 있다”고 언급하며 “그 덕분에 살아가는 데 필요한 일부 에너지는 광합성으로부터 얻고, 나머지는 자신이 먹은 조류에서 얻는 것”이라고 덧붙였다.

실험을 진행하며 연구진은 민달팽이들이 먹이를 먹지 않아도 식물처럼 에너지를 얻어 생존할 수 있을 것으로 추정했다. 그리고 이 같은 가설을 증명하기 위해 민달팽이들을 수조에서 몇 달 동안 키웠다. 그 결과 하루 12시간 정도의 햇빛 만 쬐면 먹이 없이도 살 수 있는 것으로 나타났다. 심지어는 이 같은 형질이 자손에게도 전달된다는 점을 파악했다.

이 외에도 연구진은 푸른 민달팽이의 새끼들이 해조류를 충분히 먹어 엽록체를 가져올 수 있을 때까지는 광합성을 할 수는 없지만, 어느 정도 성장하고 나면 스스로 엽록소를 생산할 수 있다는 점도 확인했다......

와.....