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2012년 9월 7일 금요일

UV (자외선) 시각을 가진 심해 게




 인간이 보는 가시광 (visible light) 는 대개 380 - 740 nm 정도 파장의 전자기파를 의미합니다. 전체 전자기파 가운데 인간이 감지할 수 있는 부분은 극히 일부이지만 사실 인간의 시력은 포유류 가운데서 우수한 편에 속합니다. 하지만 다른 동물들 가운데는 인간이 보지 않는 범위의 파장을 볼 수 있게 진화한 것들도 많습니다. 


 이는 생존에 유리한 파장대로 시각이 진화한 경우로 많은 새들은 자외선 (UV  Ultraviolet, 대개 300 - 400 nm) 영역대를 식별할 수 있으며 이 영역대에서만 보이는 색깔을 가진 새들도 존재합니다.  이런 색깔은 새의 성별을 나타내거나 짝짓기 등에 사용되는 것도 있습니다. 즉 새의 깃털 색은 우리가 보는 게 전부가 아니라는 것이죠. 또 곤충들 역시 화분을 모으고 수분을 할 수 있는 식물을 고르는데 자외선 영역대의 시각을 활용하기도 합니다. 곤충들의 시각은 인간만큼 좋지는 않지만 대신 인간이 볼 수 없는 파장대를 볼 수 있습니다. 


 최근 과학자들은 심해에 사는 게들 역시 이런 자외선 영역대의 시각이 있다는 사실을 밝혀냈습니다. 노바 사우스이스턴 대학 (Nova Southeastern Univ. ) 의 타마라 프랑크 (Tamara Frank) 를 비롯한 연구자들은 바하마 제도에서 깊이 500 - 1000 미터에 사는 갑각류들을 채취해 이들의 시력을 연구했습니다. 대개 이 깊이에서는 자외선은 말할 것도 없고 사실 태양 빛이 거의 있을 수가 없는 데도 이들이 눈이 퇴화되지 않고 시력을 지녔다는 것은 흥미로운 일이지만 여기에는 그럴 만한 이유가 존재하는 것 같다고 합니다. 


 연구자들은 소형 무인 잠수정들을 이용해서 심해에 사는 갑각류들을 조사했는데 여러 종의 갑각류들이 빛을 내고 있다는 사실을 알아냈습니다. 이와 같은 생물발광 (bioluminescence ) 자체는 보기 드문 것은 아니지만 이들이 내는 파란색에서 자외선 영역에 가까운 빛들은 사실 갑각류 본인들이 내는 것은 아니고 이 갑각류가 먹는 플랑크톤들이 내는 것입니다. 드물긴 하지만 이런 심해 환경에서 생존을 위해 생물 발광을 이용하는 동물들이 존재합니다. 


 연구자들은 이들이 채취한 두 종의 갑각류, (게 종류인  Eumunida picta ( λmax  = 363nm)Gastroptychus spinifer (λmax = 383nm)  ) 의 시력을 센서를 이용해서 조사한 결과 놀랍게도 푸른색과  UV 영역에 민감한 시력을 지니고 있음을 알게되었는데 이것들이 먹이를 찾는데 도움을 주기 때문에 진화한 것이 아닌가 하는 가설을 수립했습니다. 특히 이런 시력의 진화는 생물 발광에 영향을 받은 것으로 보이는데 이 깊이까지 들어오는 태양 빛은 거의 존재하지 않기 때문입니다. 즉 먹이가 내는 파란색 및 자외선을 보는 것입니다. 


 이들의 시력이 가장 민감해지는 영역은 바로 인간은 볼 수 없는 자외선 영역대라는 점은 매우 흥미로운데 인간으로 치면 거의 파란색과 자외선만 보는 셈이기 때문입니다. 이런 시력은 가시광이 빛추는 지구 대기 중에서는 주변 사물을 보는데 불리하게 작용하겠지만 먹이를 찾는데만 사용한다면 굳이 다른 영역대의 파장을 볼 필요는 없을 것입니다. 다른 영역 파장대의 빛은 여기서는 들어오지도, 누군가가 발광하지도 않을 것이기 때문이죠.  


 연구자들은 이들이 어느 영역까지 볼 수 있고 얼마나 많은 심해 생물이 환경에 적응한 시력을 발전시켰는지 알기 위해서는 앞으로도 추가 연구가 필요할 것으로 내다봤습니다. 



 참고 




 Journal References:

  1. S. Johnsen, T. M. Frank, S. H. D. Haddock, E. A. Widder, C. G. Messing. Light and vision in the deep-sea benthos: I. Bioluminescence at 500-1000 m depth in the Bahamian IslandsJournal of Experimental Biology, 2012; 215 (19): 3335 DOI: 10.1242/jeb.072009

  2. T. M. Frank, S. Johnsen, T. W. Cronin. Light and vision in the deep-sea benthos: II. Vision in deep-sea crustaceansJournal of Experimental Biology, 2012; 215 (19): 3344 DOI: 10.1242/jeb.072033


  

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