학문
즐거운가오리188
복어독을 버티는 해양생물도 있나요?
복어도 어떻게 보면
다른 생물들의 먹이인데
복어독을 먹고도 죽지 않는 생물들도 있나요?
고래나 상어처럼 덩치가 큰 생물들은
독에 대한 면역이 있나요?
아니면 너무 덩치가 커서
적은 양의 독은 어떤 영향도 주지 못하는 건가요?
5개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
복어 독인 테트로톡신을 버티는 생물은 일부 존재합니다. 대표적을 일부 바다뱀, 문어류, 물고기는 독에 대한 저항성이 있어 복어를 먹을 수 있습니다. 하지만 고래나 상어처럼 큰 동물이라고 무조건 안전한 것은 아니며, 독의 양과 체내 민감도가 더 중요합니다. 일부 상어는 복어를 먹기도 하지만, 독에 완전한 면역이 있다기보다 위험한 양을 피하거나 영향을 적게 받는 경우가 많습니다.
안녕하세요, 즐거운가오리188님. 이중철 전문가입니다.
치사율이 매우 높은 강력한 독성 물질인 복어독(테트로도톡신)을 먹고도 아무런 문제 없이 생존하는 해양생물들은 실제로 존재하며, 이는 단지 덩치가 크기 때문만이 아니라 복어독에 내성을 갖도록 변형된 특수한 신경계 유전자 구조나 독소를 분해 및 대사할 수 있는 생체 방어 기전을 보유하고 있기 때문이에요. 대형 상어류나 일부 가람가오리, 특정 해양 무척추동물 및 일부 어류들이 복어를 포식하며 생태계 내에서 먹이사슬 관계를 형성하고 있답니다.■ 복어독 테트로도톡신의 독성 원리와 면역의 생물학적 기전은..
복어독인 테트로도톡신(Tetrodotoxin)은 청산가리보다 수백 배 이상 강력한 신경독소로, 신경세포의 나트륨 통로(Sodium Channel)를 단단히 막아버려 전신 마비와 호흡 곤란을 유발합니다. 하지만 일부 해양생물들은 신경세포의 나트륨 통로 구조에 유전적 변이가 일어나 있어 테트로도톡신 분자가 신경 단백질에 결합하지 못하도록 차단되어 있어요. 독이 결합할 수 있는 자리가 아예 변형되어 있기 때문에 독소가 들어와도 신경 마비가 일어나지 않는 완전한 내성을 갖게 됩니다. 또한 일부 생물들은 체내 혈액 속에 복어독을 결합하여 무력화시키는 특수 단백질(PSTBP 등)을 가지고 있어 독성이 전신으로 퍼지는 것을 막아낸답니다.
■ 복어를 잡아먹는 대표적인 해양 포식자들은..
실제로 바닷속에는 복어를 주요 먹이로 삼거나 독에 개의치 않고 포식하는 생물들이 다수 존재하는데요.
첫째, 뱀상어(타이거 샤크)와 같은 대형 상어류입니다.
뱀상어의 위장을 조사해 보면 복어가 빈번하게 발견되는데요. 뱀상어는 복어독에 대한 높은 유전적 내성을 가지고 있을 뿐만 아니라, 강한 위산과 대사 능력을 통해 독소를 안전하게 소화해 냅니다.
둘째, 가람가오리와 대형 두족류(문어, 오징어) 및 일부 유두목 어류입니다.
이들 역시 복어독에 대한 수용체 변이를 가져 독에 매우 강한 내성을 보이며, 딱딱하거나 가시가 있는 복어의 외피를 손쉽게 제압하여 포식합니다.
셋째, 털게나 보라성게, 표범문어 등 해양 무척추동물입니다.
이들은 복어를 직접 포식하기도 하고 복어의 사체를 먹기도 하는데, 체내에 복어독을 축적하여 오히려 자신을 보호하는 독성 방어 수단으로 재활용하기도 합니다.
■ 덩치가 큰 고래나 상어와 독성 치사량의 관계는..
질문하신 내용처럼 덩치가 큰 생물이라는 점도 체내 독성 영향에 일부분 작용합니다. 독성의 치사량은 체중 1킬로그램당 필요한 독의 양으로 결정되는데요. 사람이나 작은 어류에게는 복어 한 마리에 들어있는 테트로도톡신이 치사량을 수십 배 초과하는 치명적인 양이지만, 몸무게가 수 톤에 달하는 대형 고래나 상어에게는 동일한 양의 독이라도 체중 대비 농도가 희석되어 일시적인 신경 자극에 그칠 수 있어요. 하지만 내성이 전혀 없는 대형 포식자가 복어 여러 마리를 한꺼번에 섭취하거나 독성이 매우 강한 복어의 간 및 알 부위를 집중적으로 먹을 경우에는 아무리 덩치가 커도 중독 증상을 일으키거나 치명상을 입을 수 있습니다. 따라서 대형 해양생물이 복어를 아무렇지 않게 먹는 가장 결정적인 이유는 단순히 큰 덩치 때문이라기보다는 유전적으로 확보된 독성 내성과 생체 대사 능력 덕분이라고 보는 것이 과학적으로 적절하답니다.
■ 해양 생태계에서의 복어독 순환과 실무적 의의는..
복어 스스로도 유전자 변이를 통해 자신의 독에 내성을 가지고 있으며, 이 독을 체내에 저장하여 자신을 지키는데요. 재미있는 점은 복어 역시 독을 스스로 합성하는 것이 아니라, 해양 미생물(해양 세균)이 만든 테트로도톡신을 먹이사슬(소형 껍데기류, 갯지렁이 등)을 통해 섭취하고 체내에 축적한다는 사실입니다. 그리고 이 복어를 다시 내성을 가진 상어나 가오리 등이 잡아먹으면서 해양 생태계 내부에서 독성 물질의 순환과 균형이 유지된다는 것이지요. 이러한 생물들의 독 내성 기전은 향후 인간의 신약 개발이나 강력한 국소 마취제, 통증 치료제를 연구하는 의학 분야에서도 핵심적인 기초 자료로 교차 활용되고 있답니다.
정리하자면,
복어독을 먹고도 버티는 해양생물들은 실제로 존재하며, 이들이 살아남는 결정적인 이유는 덩치가 커서 독이 희석되는 효과도 일부 있지만, 그보다는 신경세포의 독 수용체 유전자가 변형되어 독이 작용하지 못하는 완전한 내성과 독소 대사 능력을 타고났기 때문이랍니다.
※ 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.😉
안녕하세요. 네, 있습니다. 복어독을 먹고도 살아남거나 비교적 잘 견디는 해양생물들이 실제로 존재하는데요, 대표적으로는 일부 상어, 곰치, 대형 그루퍼, 문어, 그리고 일부 바닷새 등이 복어를 먹는 것이 관찰되었습니다. 이들 중에는 복어를 통째로 삼키기보다는 독이 적은 부위만 먹거나, 독이 많은 간과 난소를 피해서 먹는 경우도 있습니다. 이들이 살아남는 이유는 크게 세 가지가 있는데요, 첫째는 독에 대한 저항성입니다. 일부 동물은 신경세포의 나트륨 통로 구조가 약간 달라 테트로도톡신이 잘 결합하지 못하는데요, 즉 사람에게는 치명적인 양이라도 이들 동물에게는 독성이 훨씬 약하게 작용할 수 있습니다. 둘째는 몸집의 크기인데요, 고래나 대형 상어처럼 몸무게가 수백~수천 kg에 이르는 동물은 같은 양의 독이 들어와도 몸 전체에 희석되므로 농도가 낮아집니다. 하지만 몸집이 크다고 해서 무조건 안전한 것은 아니며, 독의 양이 충분히 많으면 대형 동물도 영향을 받을 수 있습니다. 셋째는 먹는 방법인데요, 포식자들은 복어의 독이 집중되어 있는 간, 난소, 피부 등을 피하거나, 독이 비교적 적은 근육만 먹는 경우가 있다보니 실제로 흡수되는 독의 양이 훨씬 적습니다. 또한 고래의 경우도 종류에 따라 다른데요, 범고래처럼 큰 포식자는 다양한 먹이를 먹지만, 복어를 주식으로 삼지는 않습니다. 몸집이 크기 때문에 소량의 독은 큰 문제가 되지 않을 가능성이 있지만, 복어독에 면역이 있다고 단정하기는 어렵습니다. 감사합니다.
일부 생물의 경우 나트륨 통로의 유전적 구조가 변경되어 독이 결합하지 못하는 생리학적 면역을 가진 경우가 있습니다.
복어독인 테트로도톡신은 신경의 나트륨 통로를 막아 마비를 일으키는 독이기 때문에 결합부에 이상이 생기면 작용을 못하기 때문입니다.
그래서 복어 자신은 물론 파란고리문어나 청자고둥 및 특정 소라와 게 등은 이 유전적 내성을 활용해 독을 버티거나 체내에 축적하게 됩니다.
반면 고래나 상어 같은 대형 생물은 복어독에 대한 유전적 면역이 없습니다.
복어독의 치사량은 성인에 1~2mg 정도이기에 덩치가 크더라도 복어 몇 마리 분량의 독이 유입되면 호흡 마비로 사망할 수 있습니다.
그래서 대부분의 대형 포식자는 복어의 부풀린 몸이나 가시, 이상 신호를 감지하고 본능적으로 피합니다.
예외적으로 뱀상어(타이거 샤크) 정도만 강한 위산과 빠른 배설 능력, 높은 중독 저항력으로 복어를 삼켜 소화할 수 있습니다.
복어독의 주성분인 테트로도톡신에 완전히 면역을 가진 해양생물은 존재하며, 대형 해양생물의 경우 독에 대한 면역보다는 신체 크기 대비 독의 상대적 농도 차이로 인해 치명상을 피하는 경우가 많습니다. 가시복, 일부 뱀장어, 참복류, 특정 게나 고둥 종류는 유전자 변형을 통해 테트로도톡신이 결합하는 신경 세포의 나트륨 채널 구조가 바뀌어 있어 독을 직접 섭취해도 신경 마비가 일어나지 않는 완벽한 면역 기전을 가지고 있습니다. 반면 고래나 대형 상어 같은 거대 생물들은 복어독에 대한 특별한 생화학적 면역 물질을 가지고 있지 않지만, 체중과 혈액량이 압도적으로 많아 복어 한 두 마리가 가진 독량으로는 체내 독소 농도가 치사량에 도달하지 못해 일시적인 이상 증상에 그치거나 영향이 나타나지 않습니다. 결국 복어를 안전하게 섭취하는 해양생물은 독의 작용점 자체를 무력화하는 유전적 면역을 가진 소형 생물군과, 미량의 독성을 압도적인 체급으로 희석해 버리는 대형 포식자군으로 명확히 나뉩니다.