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2018년 7월 1일 일요일

눈으로 수심을 측정하는 플랑크톤



(Scanning electron microscopy image of a 3-day-old planktonic larva of the marine ragworm Platynereis dumerilii. Credit: Jürgen Berger)


 작은 해양 플랑크톤도 눈을 가지고 있습니다. 만화 스폰지밥에 나오는 플랑크톤처럼 눈꺼풀까지 갖춘 잘 발달된 눈은 아니지만, 빛을 감지하는 작은 센서를 지니고 있는 것입니다. 사물의 형태도 알아보기 힘든 원시적인 광수용체가 과연 무슨 쓸모가 있는지 의문이 생길 수 있지만, 당연히 쓰임새가 있기 때문에 존재합니다. 


 과학자들은 작은 해양 플랑크톤의 광수용체가 플랑크톤이 생존하기에 가장 적합한 환경을 찾아내는데 큰 보탬이 된다고 보고 있습니다. 엑세터 대학의 가스파 제켈리 교수 (Professor Gaspar Jekely from the University of Exeter)를 포함한 국제 과학자팀은 그 구체적인 증거를 발견했습니다. 


 연구팀은 Platynereis dumerilii라는 해양 플랑크톤의 유충을 모델로 이들이 생존에 적합한 수심을 찾는데 광수용체를 이용한다는 가설을 검증했습니다. 이 플랑크톤은 6개의 작은 눈에 rhabdomeric photoreceptor가 있고 뇌에는 ciliary photoreceptor가 존재합니다. 전자는 빛을 찾는데 사용된다고 알려져 있지만 후자는 그 기능이 불분명했습니다. 


 이번 연구에서는 두 광수용체가 서로 다른 파장의 빛을 감지한다는 사실이 밝혀졌습니다. ciliary 광수용체의 경우 플랑크톤에 해로운 자외선 파장을 감지하는데, 이는 주로 얕은 바다에서 강합니다. 따라서 플랑크톤을 더 깊이 잠수하게 만듭니다. 반대로 rhabdomeric 광수용체는 깊은 바다까지 침투하는 청녹색 (blue-green, cyan) 파장에서 활성화되어 너무 깊은 곳으로 잠수하지 않도록 유도합니다. 


 이와 같은 기능을 통해 P. dumerilii의 유충은 매우 단순한 눈을 통해 생존에 매우 중요한 정보를 얻는 것으로 밝혀졌습니다. 우리가 생각하는 눈의 기능과는 매우 다르지만, 이들의 눈 역시 생존에 필수적이라는 점은 의심의 여지가 없어 보입니다. 아무튼 스폰지밥의 플랑크톤이 생각나는 연구인 것 같습니다.





 참고 


Csaba Verasztó et al, Ciliary and rhabdomeric photoreceptor-cell circuits form a spectral depth gauge in marine zooplankton, eLife (2018). DOI: 10.7554/eLife.36440 

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