갑각류가 수정을 도와주는 해조류 발견

 

(The small crustacean Idotea balthica facilitates male gamete dispersal and fertilization in the red alga Gracilaria gracilis. They use the densely branched, bushy red algae for shelter and feed on microalgae that grow on their surface. Credit: © Wilfried Thomas @Station Biologique de Roscoff, CNRS, SU, Roscoff, France)

(The complex interactions, and their outcomes, between the seaweed (Gracilaria gracilis), isopods (Idotea balthica) and diatoms. A plus sign (+) indicates a positive effect of one species on another, while a minus sign (-) indicates a negative impact. Credit: Lavaut et al.)


 

(Spermatia (particles shown in green) are stuck to its cuticle. The close-up shows them clumped on the ends of its legs. Credit: © Sébastien Colin)

 해조류 가운데도 갑각류를 이용해 생식 세포를 운반하는 사례가 발견됐습니다. 일반적으로 개화식물은 벌이나 나비 같은 곤충을 통해 꽃가루를 옮깁니다. 하지만 물속에 사는 해조류는 물의 흐름을 이용해 생식 세포를 운반하는 것이 일반적입니다. 물의 밀도가 공기보다 높아 별도의 운반자 없이도 멀리 이동할 수 있다는 점을 생각하면 합리적인 적응으로 보입니다. 

 그런데 프랑스 소르본느 대학 및 국립 과학원 의 과학자들은 여기에도 예외가 있다는 사실을 발견했습니다. 연구팀은 홍조류의 일종인 Gracilaria gracilis와 이 홍조류 군락 안에 살면서 규조류를 잡아 먹는 작은 등각류 (isopoda, 소형 해양 갑각류의 일종)인 Idotea balthica의 공생 관계를 조사했습니다. 

 그 결과 놀랍게도 이도테아의 다리에는 수컷 홍조류의 부동정자 (spermatia)가 매달려 있었습니다. 홍조류의 부동정자는 이름처럼 움직이지 않는 수컷 생식 세포로 보통은 물의 흐름에 따라 수정됩니다. 

 그러나 G. gracilis의 부동정자는 우연이 아니라 의도적으로 이도테아의 큐티클 표피에 접착하는 끈끈한 표면을 이용해 다리에 붙은 후 암컷 홍조류의 난세포에 수정했습니다. 이를 통해 이도테아가 얻는 것은 꿀이 아니라 살아갈 서식지인 홍조류 그 자체입니다. 

(동영상) 

 육상 식물과 곤충의 공생 관계는 잘 알려져 있지만, 해조류와 갑각류의 공생 관계는 거의 알려진 것이 없습니다. 이 둘이 물속에서 진화한 세월이 육지보다 더 길다는 점을 생각하면 우리가 아직 잘 모르고 있을 뿐이지 비슷한 사례가 더 있을지도 모릅니다. 앞으로 어떤 사례들이 나올지 궁금합니다. 

 참고 

https://phys.org/news/2022-07-crustaceans-fertilize-seaweeds.html

 E. Lavaut et al, Pollinators of the sea: A discovery of animal-mediated fertilization in seaweed, Science (2022). DOI: 10.1126/science.abo6661. www.science.org/doi/10.1126/science.abo6661

Jeff Ollerton et al, Did pollination exist before plants?, Science (2022). DOI: 10.1126/science.add3198. www.science.org/doi/10.1126/science.add3198