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2019년 7월 14일 일요일

성전환을 마음대로 하는 물고기의 비결은?


(A distinctive male (top left) defends a group of females (yellow), one of which will eventually change sex to replace him. Credit: Kevin Bryant)

(Mechanistic hypothesis of socially-cued sex change. Credit: Erica Todd)



 생식기가 고도로 분화한 포유류에서는 어려운 일이지만, 어류, 양서류, 파충류를 포함한 많은 동물들이 환경에 따라 자신의 성을 바꿀 수 있습니다. 사실 암수의 성별이 태어나면서 정해지고 평생 변하지 않는 것은 좋은 생존 전략이 아닙니다. 예를 들어 강한 수컷 하나가 여러 암컷을 거느리는 경우 많은 수컷이 자손을 남길 기회가 없습니다. 


 블루헤드 놀래기 (Bluehead wrasses)는 이런 상황에서도 문제가 없습니다. 무리에서 가장 큰 개체가 수컷이 되고 나머지는 암컷이 되기 때문입니다. 만약 가장 큰 개체가 사라지면 가장 큰 암컷이 10일 안에 새로운 수컷이 되어 더 많은 번식 기회를 가질 수 있습니다. 이런 방식으로는 모든 개체가 번식의 기회를 지닐 수 있으니 상당히 유리한 셈입니다. 이런 이유로 500종의 물고기가 성 전환을 할 수 있습니다. 하지만 그 구체적인 기전은 모르는 부분이 많습니다. 


 라 트로브 대학의 제니 그레이브스 교수 (La Trobe University geneticist, Professor Jenny Graves)가 이끄는 국제 과학자 팀은 블루헤드 놀래기가 유전자 변화 없이 성별을 바꾸는 기전을 연구했습니다. RNA 및 후생 유전학 연구는 이들이 본래 가진 유전자 스위치를 끄고 키는 방식으로 성전환을 이룬다는 사실을 보여줬습니다. 흥미롭게도 유전자 활성화는 난소를 고환으로 바꾸는데만 작용하는 것이 아니라 뇌에도 영향을 미쳐 수컷처럼 행동이 변하게 만듭니다. (사진)


 아직도 밝혀야 할 부분이 많지만 성의 과학은 정말 놀라운 것들이 많은 것 같습니다. 물론 포유류처럼 생식기가 복잡하게 분화한 생물이 아니기 때문에 가능한 일이지만, 그래도 놀라운 건 분명합니다. 


 참고 


 E.V. Todd el al., "Stress, novel sex genes, and epigenetic reprogramming orchestrate socially controlled sex change," Science Advances (2019). DOI: 10.1126/sciadv.aaw7006 , https://advances.sciencemag.org/content/5/7/eaaw7006



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