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입도 소화기관도 없이 사는 벌레의 비밀



(Paracatenula is a marine flatworm that inhabits the sediments of warm regions. It can be found all around the globe in sheltered sandy habitats, for example in seagrass meadows, coral reefs or mangroves. The white coloration of Paracatenula is due to its bacterial symbionts that carry a variety of storage substances. Credit: © Oliver Jäckle/Max Planck Institute for Marine Microbiology)


 파라카테눌라 (Paracatenula)는 우리에게 별로 친숙하지 않은 편형동물이지만, 과학자들에게는 매우 흥미로운 생물 가운데 하나입니다. 다른 편형동물과 달리 파라카테눌라는 입과 소화기관이 없으며 공생 미생물로부터 필요한 영양분과 에너지를 얻습니다. 막스 플랑크 해양 미생물학 연구소 (Max Planck Institute for Marine Microbiology)의 연구팀을 포함한 여러 분야의 과학자들은 이 독특한 공생 관계를 유전자를 포함해 다각도로 연구했습니다. 


 파라카테눌라와 그 공생 미생물인 Candidatus Riegeria의 관계는 거의 5억년 전부터 시작한 것으로 보입니다. 그렇다면 편형동물문이 등장한 초기 단계부터 공생을 했다는 이야기입니다. 이 미생물은 파라카테눌라 몸속의 영양체 (trophosome)에 넓게 분포하며 황화수소 (hydrogen sulphide)를 에너지원으로 사용해 이산화탄소를 유기물로 바꿈니다. 파라카테눌라는 미생물이 살 터전을 제공하고 미생물은 영양분을 제공하는 방식입니다. 이런 공생 과정이 오래되다보니 파라카테눌라는 입과 소화기관이 아예 사라지고 영양소를 소화시키는데 관련된 많은 유전자가 사라졌습니다. 


 어떤 의미에서 동물로 진화했다가 동물로써의 삶을 포기한 듯한 생물체인데, 살아가는 데 있어 항상 한 가지 정답은 없다는 것을 보여주는 사례일지도 모릅니다. 밀리미터 사이즈의 작은 벌레 속에도 놀라운 사연이 숨어 있습니다. 


 참고 


Oliver Jäckle el al., "Chemosynthetic symbiont with a drastically reduced genome serves as primary energy storage in the marine flatworm Paracatenula," PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1818995116
Journal information: Proceedings of the National Acad




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