초파리 수컷이 암컷을 잠자게 만든다?

(Mating changes the onset of daily activity, masking a central function of the clock. This modulation is mediated by the sex peptide (transferred during copulation) acting on ppk+ neurons, which, in turn, directly contact pdf+ neurons, responsible for the increase of the activity that precedes dawn. Thus, our work identifies a post-mating response directly related to the circadian clock and begins to unravel the underlying neuronal circuit. Credit: Riva et al., 2022, PLOS Genetics, CC-BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0/))

자연계는 경쟁자를 따돌리고 자신이 짝짓기에 성공하기 위해 온갖 술수를 사용하는 생물들 천지입니다. 상당히 많은 연구가 진행된 곤충인 초파리 역시 예외가 아닌데, 최근 아르헨티나 연구팀 (Bariloche Atomic Center and Fundación Instituto Leloir—IIBBA—CONICET)은 초파리 수컷이 짝짓기 도중에 물질을 분비해 암컷의 수면을 유도한다는 증거를 발견했습니다.

연구팀은 초파리의 행동과 수면 패턴을 연구하던 중 짝짓기를 하지 않은 암컷과 한 암컷의 기상 시간이 다르다는 사실을 실험실 환경에서 발견했습니다. 짝짓기를 하지 않은 암컷은 보통의 초파리처럼 해가 뜨기 전 1-2시간 정도에 일어나 활동을 시작하는 반면 짝짓기를 한 암컷은 한참 후에 일어났습니다.

연구팀은 실험실에서 웹캠을 설치해 초파리의 행동을 모니터링 하면서 빛을 끄고 켜는 실험을 진행했습니다. 그리고 정확히 어떤 일이 일어났는지 파악하기 위해 짝짓기 동안 수컷이 정자와 함께 투여하는 펩타이드가 암컷의 뉴런에 미치는 영향을 상세히 조사했습니다. 그 결과 이 물질이 수면 주기를 조절하는 뉴런을 간섭한다는 사실을 확인했습니다.

수컷 초파리의 전략은 암컷이 짝짓기 후 다른 수컷과 또 짝짓기 하지 못하게 방해하므로써 자신의 정자만 난자에 수정되도록 하는 것입니다. 정자가 수정할 때까지만 잠시 방해하면 되기 때문에 이 전략은 매우 효과적일 것으로 생각됩니다. 진화가 만들어낸 기상 천외하면서 또 그럴 듯한 짝짓기 전략이 아닐 수 없습니다.

참고

https://phys.org/news/2022-12-male-fruit-flies-chemical-females.html

Sabrina Riva et al, Mating disrupts morning anticipation in Drosophila melanogaster females, PLOS Genetics (2022). DOI: 10.1371/journal.pgen.1010258

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