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심해아귀 수컷은 왜 암컷 몸에 붙어서 기생하며 살아가나요?
심해아귀의 수컷이 암컷 몸에 완전히 붙어서 기생충처럼 살아간다는 얘기를 들었는데, 왜 이런 극단적인 번식 방식으로 진화하게 됐는지 궁금합니다.
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
심해아귀는 개체 밀도가 매우 낮아 수컷이 암컷을 한번 만나면 놓치지 않는 것이 번식에 유리했습니다. 일부 종에서는 수컷이 암컷 피부에 붙은 뒤 혈관까지 연결되어 영양을 공급받고, 정자를 제공하는 역할에 특화됩니다. 먹이와 짝을 찾기 어려운 심해 환경에서 이런 극단적 결합이 선택된것으로 봅니다.
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채택된 답변안녕하세요. 심해아귀의 수컷이 암컷 몸에 붙어 살아가는 이유는 짝을 찾기 어려운 심해 환경에서 번식 성공률을 극단적으로 높이기 위한 진화적 적응으로 볼 수 있습니다. 심해라는 환경은 햇빛이 거의 없고 개체 수가 적어 같은 종의 암컷과 수컷이 서로 만날 가능성이 매우 낮습니다. 얕은 바다처럼 넓은 공간에서 시각적으로 짝을 찾는 것이 어렵기 때문에, 수컷이 평생을 혼자 돌아다니다가 암컷을 단 한 번 만났는데 다시 헤어져 버리면 번식할 기회를 잃을 가능성이 큽니다.
따라서 일부 심해아귀에서는 수컷이 암컷을 발견하면 이빨로 암컷의 몸을 물고 달라붙은 뒤 조직을 융합시키는 매우 특이한 번식 방식이 나타난 것이며, 암컷의 혈관과 수컷의 조직이 연결되는 경우도 있어, 수컷은 암컷으로부터 영양분을 공급받으며 살아갈 수 있습니다. 이때 수컷은 독립적으로 먹이를 사냥하고 이동하는 데 필요한 기능을 상당 부분 잃고, 사실상 암컷에게 붙어 있는 정자 공급 장치처럼 특화됩니다. 특히 중요한 것은 번식 시기의 확실성인데요, 암컷이 알을 낳을 때 수컷의 정자가 바로 공급될 수 있기 때문에, 둘이 다시 만날 필요가 없습니다. 심해처럼 짝을 만나는 것 자체가 매우 어려운 환경에서는 이런 방식이 상당한 이점을 가질 수 있습니다. 감사합니다.
결론부터 말씀드리면 짝을 찾기 어렵기 때문입니다.
심해아귀 수컷이 암컷의 몸에 붙어 살아가는 방식을 '성적 기생'라 합니다. 그 기생 방식의 이름에서도 알 수 있지만, 어둡고 넓은 심해 환경에서 종족을 번식시키기 위해 진화한 극단적인 생존 전략입니다.
1,000m 이하 심해는 빛이 전혀 들지 않고 개체 밀도가 매우 낮습니다. 그래서 평생 동안 다른 아귀를 단 한 번도 만나지 못할 확률이 높기 때문에, 일단 암컷을 찾으면 절대로 놓치지 않는 방식이 진화의 선택을 받은 것입니다.
수컷은 암컷보다 수십 배 작게 태어나며, 발달된 후각으로 암컷의 페로몬을 쫓아갑니다. 그리고 암컷을 발견하면 입으로 살점을 문 뒤, 시간이 지나면서 입술과 암컷의 피부 조직이 물리적으로 붙어버립니다.
그리고 둘의 혈관이 연결되면 수컷은 스스로 먹이를 잡거나 수영할 필요 없이 암컷의 혈액으로부터 영양분을 공급받게 되고 대신 암컷이 알을 낳을 때는 정자를 제공하는 생식기 역할만 수행하게 됩니다. 또 눈과 지느러미 등 불필요한 장기는 퇴화하게 되죠.
결국 이런 번식 방식은 짝짓기 실패 확률을 줄이고, 수컷의 에너지 소비를 최소화하는 나름의 생존 전략인 것입니다.
안녕하세요, 처음처럼그때처럼님. 이중철 전문가입니다.
먼저, 심해아귀 수컷이 암컷의 몸에 달라붙어 한 몸처럼 살아가는 성적 기생(Sexual parasitism)은 빛이 전혀 들지 않고 개체 밀도가 극도로 희박한 심해 환경에서 짝을 만날 확률을 극대화하고 번식 성공률을 보장하기 위해 진화한 가장 효율적인 생존 전략이랍니다.
광활한 암흑 속에서 평생 단 한 번 마주치기도 어려운 암컷을 놓치지 않기 위해 수컷은 자신의 모든 장기를 포기하고 정자를 제공하는 생식 기관의 역할에만 전념하며, 암컷으로부터 혈액을 통해 영양분을 공급받는 영구적인 결합을 이룬답니다.
■ 끝없는 암흑과 희박한 개체 밀도가 만든 짝짓기의 난관
심해 1,000미터 이하의 심해저는 태양빛이 전혀 도달하지 않는 완벽한 암흑 상태이며, 수온이 2도에서 4도 안팎으로 매우 차갑고 먹이가 극도로 부족한 척박한 공간이에요. 이러한 광활한 3차원 바다 공간에서 심해아귀들은 매우 드문드문 흩어져 살아가기 때문에, 작은 수컷이 번식 가능한 성체 암컷을 만날 수 있는 통계적 확률은 평생에 걸쳐 거의 기적에 가깝다고 볼 수 있는데요. 만약에, 수컷이 암컷을 만났다가 일회성 짝짓기 후 헤어진다면, 다음 번식 기회를 얻지 못한 채 굶어 죽을 위험이 대단히 높거든요. 따라서 한 번 찾은 짝을 평생 놓치지 않고 완벽하게 결속시키는 독특한 생존 방식이 자연선택된 것이랍니다.
■ 냄새와 빛을 추적하는 수컷의 특화된 탐색 능력
심해아귀 수컷은 암컷과 비교할 수 없을 정도로 몸집이 작습니다. 암컷이 수십 센티미터에서 1미터까지 거대하게 자라는 반면, 수컷은 불과 수 밀리미터에서 수 센티미터에 불과한 왜소한 체구를 가집니다. 태어난 직후의 수컷은 먹이를 사냥하기 위한 큰 턱이나 위장이 제대로 발달하지 않은 대신, 머리 전체의 절반을 차지할 정도로 거대한 후각 기관과 크고 민감한 눈을 가지고 있는데요. 수컷은 암컷이 뿜어내는 미세한 유혹 페로몬 냄새를 물속에서 예민하게 감지하고, 암컷 머리의 발광 유인 돌기에서 나오는 은은한 생체 발광 빛을 추적하여 암흑 속을 헤엄쳐 마침내 암컷을 찾아낸답니다.
■ 혈관 결합과 신체 퇴화로 이어지는 조직 융합 메커니즘
암컷을 찾아낸 수컷은 암컷의 배나 옆구리 피부를 날카로운 이빨로 꽉 뭅니다. 이후 수컷의 입술과 턱 피부 조직이 특수 효소를 분비하며 암컷의 피부와 녹아들 듯 합쳐지기 시작합니다. 시간이 지나면 두 개체의 모세혈관이 서로 연결되어 혈관계가 완전히 하나로 통합되는 놀라운 생체 융합이 완성되는데요. 암컷의 혈액을 통해 산소와 영양분을 직접 공급받게 되면서, 수컷은 스스로 헤엄치거나 먹이를 먹을 필요가 없어집니다. 그 결과 눈, 지느러미, 소화기관, 뇌 등 불필요해진 거의 모든 내부 장기가 서서히 퇴화하여 사라지고, 오직 정자를 생산하는 정소만이 비대하게 유지되어 암컷 몸에 매달린 영구적인 정자 주머니로 변하게 됩니다.
■ 면역 거부 반응을 극복한 후천 면역계의 독특한 진화
일반적인 척추동물에게 다른 개체의 조직이 붙으면 면역계가 이를 외부 침입자로 인식해 공격하고 파괴하는 거부 반응이 일어나는데요. 사람이 다른 사람의 장기를 이식받을 때 면역 억제제를 평생 복용해야 하는 이유가 바로 이 때문이에요. 최신 유전체 분석 연구에 따르면, 영구적 성적 기생을 하는 심해아귀 종들은 이 치명적인 거부 반응을 해결하기 위해 후천성 적응 면역 시스템의 핵심 유전자들을 스스로 퇴화시키는 독특한 진화를 거쳤습니다. 자신과 남을 구별하는 주요 조직적합성 복합체(MHC) 유전자나 T세포 수용체의 기능을 대폭 축소하여, 다른 개체인 수컷이 암컷의 몸에 결합하더라도 면역 공격을 받지 않고 안전하게 하나로 융합될 수 있도록 체질 자체를 바꾼 것이지요.
정리하자면,
심해아귀 수컷이 암컷 몸에 붙어 살아가는 이유는 빛도 없고 먹이도 희박한 광활한 심해에서 평생 한 번 마주치기 힘든 번식 파트너를 놓치지 않기 위한 최적의 생존 적응이며, 후천 면역 거부 반응을 약화시키는 유전적 진화를 통해 암컷과 혈관을 완전히 통합하고 신체 장기를 정소 위주로 단순화함으로써 번식 성공률을 극대화한 경이로운 생물학적 메커니즘이라고 볼 수 있답니다.
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