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생체 접착제로 천적 막는 개구리


 

(The Madagascan tomato frog, Dyscophus guineti, secretes glue from its skin as a way to defend itself against predator attacks. Credit: Shabnam Zaman)

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개구리 가운데는 독을 이용해 뱀 같은 천적의 공갹을 피하는 종들이 있습니다. 하지만 천적의 공격을 피할 수 있는 화학 물질에는 독만 있는 것이 아닙니다. 일부 개구리들은 자신에게도 위험할 수 있는 독 대신 강력한 생체 접착제를 사용해 천적의 위험에서 벗어납니다.

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접착제를 이용해서 천적을 막는다는 이야기는 좀 이상해 보이지만, 사실 그럴 만한 이유가 있습니다. 뱀의 경우 개구리를 한 번에 삼키기 위해 턱을 크게 벌려야 하는 데 입에 끈적한 점액이 뭍으면 입을 벌리기가 매우 어려워져 먹이를 포기할 수밖에 없습니다. 물론 개구리의 접착제는 위급한 상황에서만 분비됩니다.

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벨기에 브뤼셀 자유 대학 (Vrije Universiteit Brussel)의 사브남 자만 (Shabnam Zaman)은 개구리의 생체 접착제가 어떻게 진화했는지 연구했습니다.

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접착제를 분비하는 개구리들은 사실 근연 관계가 아니고 지리적으로도 멀리 떨어져 있는 경우가 많아 접착제의 진화는 공통 조상에서 유래한 것이 아니라 독립적으로 여러 번 진화한 것으로 보입니다. 하지만 이번 연구에서 과학자들은 이들이 모두 같은 유전자를 활용해 생체 접착제를 만든다는 사실을 알아냈습니다.

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(동영상)

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예를 들어 마다가스카르에 사는 토마토 개구리 (tomato frog, Dyscophus guineti)는 PRIT이라는 당단백 (glycoprotein)과 여기에 붙은 갈렉틴 galectin을 이용한 생체 접착제를 만드는 데 이미 있는 유전자의 발현을 높이는 방식으로 잡착제를 생산합니다. 그런데 다른 개구리도 같은 방법을 사용하는 것으로 나타났습니다. 이 역시 수렴진화의 한 가지 사례일 것입니다.

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연구팀은 개구리의 생체 접착제가 인체에 무해하고 조절하기 쉬운 수술용 및 응급 지혈용 접착제가 될 수 있다고 기대하고 있습니다. 이 접착제는 압력에 민감하게 반응해 달라붙는데, 이는 뱀에 물리는 상황을 염두에 둔 것으로 보입니다. 또 두 가지 물질을 결합시키는 방식 역시 특정 순간에만 접착하게 만들 수 있어 조절이 더 쉬울 수 있습니다. 앞으로 이런 용도로 개발할 수 있을지 주목됩니다.

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그건 그렇고 연구자가 스타일이 매우 독특한 분이시네요. 처음엔 전문 배우나 성우인지 알았는데, 이야기를 들어보면 연구자 본인 같습니다.

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참고

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https://phys.org/news/2024-09-independent-frog-role-predator-evasion.html

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Shabnam Zaman et al, Recurrent evolution of adhesive defence systems in amphibians by parallel shifts in gene expression, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-49917-3

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