바닷속 깊은 곳에 사는 심해 아귀는 머리 위에 반짝이는 가짜 미끼를 달고 사냥을 한다는데 그 빛은 어떻게 만들어내는 걸까요

Question

캄캄해서 아무것도 보이지 않는 심해에서 아귀가 머리 위에 달린 촉수 끝을 반짝반짝 빛내서 호기심 많은 작은 물고기들을 유인해 잡아먹는다는 다큐를 봤는데 정말 신기하더라고요. 빛이 전혀 없는 곳에서 생물이 스스로 몸에서 빛을 뿜어내는 생물 발광 현상이 체내의 어떤 화학 물질과 효소의 반응으로 가능한 것인지 생물학적 원리가 알고 싶습니다.

Answer 1

심해 아귀인 초롱아귀의 빛은 발광 세균과의 공생을 통해 만들어집니다.

등지느러미가 변형된 낚싯대인 일리시움 끝의 주머니 구조인 에스카에 세균이 살고 있는데, 세균 내부의 루시페린 물질이 루시페라아제 효소 및 산소와 반응하여 청록색 빛을 냅니다.

즉, 아귀는 세균에게 영양분과 서식지를 제공하고, 세균은 사냥용 빛을 제공하는 상리공생을 하는 것입니다.

특히 아귀는 혈류를 통한 산소 공급을 조절해 빛을 껐다 켰다 할 수 있어 어두운 심해에서 반짝이는 빛으로 먹잇감을 유인한 뒤 순식간에 덮쳐 삼킵니다.

참고로 발광 미끼로 사냥하는 아귀는 모두 암컷이며, 수컷은 훨씬 작고 암컷의 몸에 평생 붙어 기생하듯 살아갑니다.

Answer 2

안녕하세요. 임형준 수의사입니다.

심해 아귀의 미끼는 생물발광으로 빛납니다. 많은 종에서는 발광기관 속 공생 세균이 루시페린 계열 물질을 산화시키는 화학반응으로 빛을 만들며 아귀는 이 빛으로 먹잇감을 유인합니다. 즉 태양빛이 아니라 생물의 화학에너지가 빛 에너지로 바뀌는 것입니다.

Answer 3

안녕하세요, 냉철한라마35님. 이중철 전문가입니다.

먼저, 심해 아귀가 머리 위 가짜 미끼에서 신비로운 빛을 내뿜는 것은 아귀 스스로 화학 물질을 분비하는 것이 아니라 미끼 속에 수억 마리의 발광 박테리아를 공생시켜 이 박테리아들이 일으키는 화학 반응을 통해 빛을 만들어내는 정교한 공생 현상이랍니다.

■ 발광 박테리아와의 공생과 화학 반응의 원리는요?

심해 아귀의 머리에 달린 촉수 끝자락에는 미끼 역할을 하는 주머니 모양의 발광 기관이 존재합니다. 질문자님께서 생각하신 것과 달리 아귀는 스스로 발광 물질을 만들지 못하며, 바닷속 특정 발광 박테리아를 이 주머니 안에 들여보내 공생 관계를 맺는데요. 아귀가 혈액을 통해 당분과 산소를 꾸준히 공급해 주면, 박테리아 세포 속의 루시페라아제 효소가 산소와 반응하여 화학 에너지를 순수한 빛으로 전환합니다. 이때 깊은 바닷속에서 가장 멀리까지 투과되는 파장인 청록색 계열의 차가운 빛을 발산하게 되는 것이랍니다.

■ 빛의 정밀한 조절 방식과 심해 사냥 전략은요?

공생 박테리아는 지속적으로 빛을 내려 하지만, 아귀는 이를 마음대로 깜빡이거나 조절할 수 있습니다. 발광 기관으로 통하는 미세 혈관을 조절하여 산소 공급량을 바꾸거나, 빛을 흡수하는 검은 색소 세포와 외피를 덮개처럼 여닫아 빛을 가릴 수 있거든요. 캄캄한 심해에서 반짝이는 청록색 불빛에 이끌려 다가온 먹잇감이 미끼 코앞까지 도달하면, 거대한 턱을 순식간에 벌려 수압 차이를 이용해 한입에 통째로 삼켜버립니다.

정리하자면,

심해 아귀의 불빛은 아귀 자체의 분비물이 아니라 발광 박테리아를 미끼 주머니에 모셔 키우는 공생의 결과이며, 산소 공급 조절과 차광 피부를 통해 빛을 깜빡이며 먹이를 완벽하게 유인하는 심해의 놀라운 생존 전략인 것이랍니다.

※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉