붉은 피를 포기하고 얻은 투명함…헤모글로빈 잃어버린 아시아 누들 피시 [와우! 과학]

[서울신문 나우뉴스]

아시아 누들 피시. 사진=Xuhongyi Zhen

남극 바다에는 얼음처럼 차가운 물에 적응해서 사는 특이한 생물들이 많다. 짠 바닷물이 아니라면 바로 얼음이 될 차가운 물에 적응한 남극암치아목의 아이스피시(icefish)가 그 대표적인 경우다. 아이스피시는 척추동물 가운데 보기 드물게 산소를 운반하는 중요한 물질인 헤모글로빈이 존재하지 않는다. 대신 피에 녹은 산소만 이용해서 호흡한다.

차가운 물이라 산소가 많이 녹아 있고 대사율이 낮아 그래도 생존이 가능하다. 왜 헤모글로빈을 잃어버렸는지는 확실치 않지만, 낮은 온도에서 피가 응고되어 혈관이 막히는 것을 막기 위해 적혈구와 헤모글로빈을 포기했다는 가설이 유력하다. 하지만 노스이스턴 대학 윌리엄 디트리히 교수 연구팀은 이 가설을 반박하는 새로운 증거를 찾아냈다. 연구팀이 조사한 물고기는 남극의 차디찬 바닷속에 사는 물고기가 아니라 따뜻한 물에 사는 아시아 누들 피시(Asian noodlefish)였다.

최근 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’(Current Biology)에 발표된 논문에 따르면 노스이스턴 대학 연구팀과 중국 연구팀은 아시아 누들 피시 가운데 12종이 헤모글로빈과 미오글로빈 유전자에 이상이 생겨 이를 합성하지 않는다는 점을 확인했다. 덕분에 이들은 평생 투명한 몸을 지닌다. 피가 투명한 것은 물론 근육 속 미오글로빈도 없어 근육까지 반투명하기 때문이다.

차가운 물에 사는 아이스피시와는 달리 따뜻한 물에서도 헤모글로빈을 잃어버린 아시아 누들 피시의 존재는 놀라운 일이 아닐 수 없다. 일반적으로 물의 온도가 높을수록 산소 농도는 낮아지기에, 헤모글로빈 결핍은 생존에 치명적일 수 있기 때문이다. 하지만 이들은 성체가 되어서도 치어의 특징을 유지하는 유아형 유지(Paedomorphosis) 진화를 통해, 비늘 없는 얇은 피부로 산소를 직접 흡수하며 이 한계를 극복했다.

아시아 누들 피시는 어릴 때 몸이 매우 가늘고 작은데다 비늘이 없어 주변에 있는 산소를 몸으로 쉽게 흡수할 수 있다. 투명해서 잘 보이지 않는 몸이 물속에서 완벽한 위장일 뿐 아니라 적혈구와 헤모글로빈을 생산하는 데 사용되는 에너지를 줄이고 대사량을 낮춰 먹이가 적은 환경에서도 살 수 있는 놀라운 생존 전략이다. 대신 헤모글로빈을 상실한 아시아 누들 피시의 1년 이내로 매우 짧다. 길고 오래 사는 대신 짧지만 생존 비용을 줄여 종족의 생존을 도모한 셈이다.

아시아 누들 피시의 존재는 헤모글로빈 소실의 원인이 생각보다 복잡하고 하나가 아닐 수 있다는 사실을 보여준다. 같은 방향으로 진화하더라도 목적과 과정은 서로 다를 수 있다. 두 물고기에서 서로 같은 부분이라면 상식을 깨고 창의적으로 진화하는 생명의 다양성일 것이다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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