온도 변화를 감지하는 곤충의 능력

(실험에 사용된 Drosophila melanogaster 초파리. 출처: 위키피디아)

곤충은 열을 감지하는 능력이 뛰어납니다. 단순히 주변 환경이 너무 춥거나 더운지를 감지하는 정도를 벗어나 모기처럼 사람과 다른 동물의 체온을 감지해서 먹이의 위치를 파악하고 혈관의 위치를 찾는 곤충도 있습니다. 당연히 과학자들은 곤충의 온도 감지 능력을 연구해 왔습니다.

브랜다이스 대학(Brandeis University)의 폴 가리티 교수 (professor of biology Paul Garrity)가 이끄는 연구팀은 초파리를 이용한 동물 모델을 이용해서 곤충의 온도 감지 신경 새포를 연구했습니다. 이 신경세포는 온냉세포 Hot and Cold Cells라고 불리는데 주위 환경이 너무 덥거나 춥지 않은지 감지하는 세포로 알려져 있습니다.

하지만 연구팀은 사실 온냉세포가 온도가 몇 도인지 감지하기보다는 온도의 변화를 감지한다는 사실을 발견했습니다. 사실 이 세포는 온도의 상승과 하강을 감지하는 6개의 신경세포로 구성되어 있으며 초파리의 더듬이에 위치해 있습니다. 연구팀은 이 세포가 초당 수백분의 1도의 온도 변화를 감지할 수 있을 만큼 민감하다는 사실을 확인했습니다. 이는 놀라운 능력입니다.

아마도 이런 민감한 온도 변화 감지 능력이 모기 같은 일부 곤충에게 주변 환경은 물론 먹이를 찾는 능력까지 지니도록 진화하게 만든 밑천 가운데 하나였을 것입니다. 물론 모기의 감지 능력은 따로 연구해야 하겠지만, 조그만 곤충인 초파리의 민감한 감지 능력도 흥미로운 부분인 것 같습니다.

참고

Gonzalo Budelli et al. Ionotropic Receptors Specify the Morphogenesis of Phasic Sensors Controlling Rapid Thermal Preference in Drosophila, Neuron (2019). DOI: 10.1016/j.neuron.2018.12.022

https://phys.org/news/2019-03-insects.html#jCp

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