파리로 위장하는 데이지 꽃의 비밀

 (A real fly (right) lands on a daisy petal next to the fake fly (left). Credit: Roman Kellenberger/ University of Cambridge)

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(The South African daisy produces a convincing fake fly on its petals. Credit: University of Cambridge)

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(Researcher shows the fake lady fly. Credit: Jacqueline Garget/University of Cambridge)

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남아프리카 데이지 (South African daisy, Gorteria diffusa)는 다른 데이지에서는 볼 수 없는 독특한 방식으로 꽃가루를 옮깁니다. 바로 암컷 파리처럼 변형된 꽃잎을 이용해서 꽃가루를 옮기는 것입니다.

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일반적으로 곤충을 이용한 꽃가루 매개는 상호 공생 관계로 이뤄집니다. 예를 들어 꿀벌은 꿀과 꽃가루를 얻고 식물은 꽃가루를 옮겨 후손을 얻습니다. 꿀벌이 많은 꽃가루를 옮길수록 미래에 수확할 꿀이 늘어나는 셈이니 꽃가루를 옮기는 수고는 당연히 가치 있는 일입니다.

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하지만 남아프리카 데이지는 수컷 파리를 이용하기만 합니다. 아마도 이 파리가 꿀을 먹지 않고 주변에 적당한 매개 곤충이 없다보니 진화한 특징이겠지만, 꽃잎 일부가 암컷 파리처럼 변하는 방식으로 꽃가루를 옮깁니다. 파리 입장에서는 되려 남의 짝짓기만 돕고 내 찍짓기는 방해당하기만 하니 억울한 상황입니다.

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(A male fly approaches a flower, lands on top of what he thinks is a female fly, and jiggles around. He’s trying to mate, but it isn’t quite working. He has another go. Eventually he gives up and buzzes off, unsuccessful. The plant, meanwhile, has got what it wanted: pollen. Credit: R. Kellenberger/ University of Cambridge)

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케임브리지 대학의 버버리 글러버 교수 (Professor Beverley Glover in the University of Cambridge)가 이끄는 연구팀은 이 꽃에 어떻게 파리도 감쪽같이 속일 수 있게 진화했는지 유전자 레벨에서 확인했습니다.

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연구팀에 따르면 의외로 적은 수의 유전자가 꽃잎을 파리처럼 바꾸는데 사용됩니다. 그것도 새로운 유전자를 만든 것이 아니라 기존에 있던 유전자 3개를 변형한 수준입니다.

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첫 번째 유전자는 철 이동에 관련된 것으로 꽃잎의 색상을 파리 비슷하게 바꿉니다. 본래는 꽃잎의 붉은색/자주색 색상을 의한 유전자이지만 적용을 달리해 파리 같은 푸른색/녹색계통으로 만듭니다. 두 번째는 뿌리 수염에 대한 유전자로 꽃잎의 형태를 암컷 파리 비슷하게 만듭니다. 마지막 유전자는 꽃잎의 위치와 관련된 것으로 랜덤하게 파리와 비슷한 꽃잎을 만들어 유인합니다.

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이렇게 있던 유전자를 활용하는 방식은 진화에 걸리는 시간을 크게 단축할 수 있는 비결로 생각보다 빠르게 이런 형질이 나타날 수 있음을 보여줍니다. 아마도 처음에는 색상이 파리 같이 진한 꽃잎에 파리가 실수로 앉는 게 먼저였을 것이고 이후 나머지 형질이 차례로 선택되면서 이런 독특한 외형을 지니게 되었을 것입니다.

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이번 연구는 생물의 기막힌 위장술이 생각보다 단순한 방식으로 이뤄질 수 있다는 점을 보여주고 있습니다. 다른 생물들의 위장 비결 역시 궁금합니다.

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참고

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https://phys.org/news/2023-03-deceptive-daisy-ability-fake-flies.html

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Beverley J. Glover, Multiple gene co-options underlie the rapid evolution of sexually deceptive flowers in Gorteria diffusa, Current Biology (2023). DOI: 10.1016/j.cub.2023.03.003. www.cell.com/current-biology/f … 0960-9822(23)00270-1

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