(The Venus flytrap recognizes the size of its prey. Insects that are too small (left) are not able to apply the necessary force to stimulate the plant's tactile hairs (right) and thus trigger the trapping mechanism. Credit: Sönke Scherzer / University of Würzburg)
파리지옥 (Venus flytrap)은 대표적인 식충 식물 가운데 하나로 파리채처럼 생긴 덫을 이용해 파리를 비롯한 먹이를 잡습니다. 이 덫 안쪽에는 먹이를 유혹하는 끈끈한 액체와 감각을 느끼는 작은 털이 있습니다. 먹이가 감각모를 건드리면 갑자기 덫이 닫히면서 사냥하는 것입니다. 여기까지는 널리 알려지 있지만, 과학자들은 여기서 더 나아가 감각을 인지하는 기능을 상세히 연구했습니다.
뷔르츠부르크 대학 및 케임브리지 대학 (universities of Würzburg and Cambridge)의 연구팀은 캘리포니아 및 미 서부 해안에 서식하는 파리지옥의 감각모를 연구했습니다. 이 작은 털은 덫 하나 당 3-4개 정도 존재하는데, 바람이나 빗물처럼 다른 압력이나 혹은 너무 작거나 너무 큰 곤충에 반응하지 않도록 정확히 조율되어야 합니다.
이를 위해 각각은 털은 아래 부분만 제외하면 단단한 편으로 곤충에 의한 압력으로만 약간 움직일 수 있는 형태로 진화했습니다. 연구팀에 의하면 이 털이 흥분하는 각도는 3.5-7.5도로 적당한 크기의 곤충이 힘을 가할 때 전기적인 흥분을 통해 신호를 전달합니다. 예를 들어 주요 먹이인 파리의 경우 10mg 정도 무게이며 다리로 밀었을 때 100 micronewton의 힘을 가하게 됩니다. 파리지옥의 감각모는 이 정도 압력에 최적화 되어 있습니다. 연구팀은 개미와 기계 장치를 이용해 이를 검증했습니다.
하나 더 흥미로운 사실은 작은 덫의 경우 이보다 작은 곤충인 모기도 잡을 수 있다는 것입니다. 물론 모기를 잡는 덫은 더 작은 압력에 반응합니다. 연구팀은 이 감각모가 얼마나 빨리 흥분하는지 역시 검증했는데, 생각보다 짧은 10초 주기로 흥분이 가능했습니다. 만약 먹이가 탈출했을 때를 대비한 것으로 보이는데, 연구팀은 두 시간 연속으로 파리지옥을 흥분시키기도 했습니다. 이러면 뭔가 고문 같다는 느낌도 드네요. 물론 고통은 느끼지 않겠지만, 파리지옥의 삶 역시 쉽지는 않은 것 같습니다.
참고
S. Scherzer et al, Venus flytrap trigger hairs are micronewton mechano-sensors that can detect small insect prey, Nature Plants (2019). DOI: 10.1038/s41477-019-0465-1
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