흰동가리가 말미잘 독에 면역인 비결

 

(Reduced sialic acid levels help anemonefish avoid stings from their sea anemone hosts. Credit: Natacha Roux and Yann Guerardel)

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(The tomato anemonefish (Amphiprion frenatus) in a bubble tip sea anemone (Entacmaea quadricolor) at Minna Island, Okinawa. Credit: Marleen Klann)

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흰동가리와 말미잘은 공생관계의 사례로 잘 알려져 있습니다. 말미잘의 독에 면역이 있는 흰동가리는 말미잘의 촉수 사이에 숨어 보호받고 대신 말미잘에 먹이를 공급하거나 말미잘의 촉수를 먹는 물고기를 내쫓습니다.

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하지만 영화 니모를 찾아서에 등장해 친숙한 것과는 반대로 흰동가리가 말미잘의 촉수를 피하는 비결에 대해서는 알려진 것이 적습니다. 흔히 점액이 두꺼워 보호 받는다고 생각하지만, 이것이 전부는 아닙니다.

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오키나와 과학기술 대학원 (Okinawa Institute of Science and Technology (OIST))의 나타샤 룩스 (Natacha Roux, 현재는 프랑스 CRIOBE 소속)가 이끄는 국제 연구팀은 흰동가리가 말미잘의 독에 면역인 이유를 자세히 조사했습니다.

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연구팀은 말미잘과 공생하는 흰동가리와 공생하지 않는 근연종의 당분자와 RNA를 조사해 차이를 상세히 분석했습니다. 그 결과 표면 점액에 있는 시알산 (sialic acid)의 농도가 매우 낮다는 사실을 확인할 수 있었습니다.

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점액에 흔한 시알산은 독을 쏘는 세포인 자포세포 (nematocysts)의 활동을 자극하기 때문에 이 물질이 점액에 낮은 농도로 있으면 자포의 공격을 피할 수 있습니다. 흥미로운 사실은 말미잘 촉수 자체도 같은 방법으로 자신의 촉수가 자기를 쏘는 일을 막는다는 것입니다.

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흰동가리가 점액 속 시알산의 농도를 낮추는 방법은 효소를 사용해 분해하거나 시알산을 분해하는 공생 미생물의 도움을 받는 것으로 보이는데, 연구팀은 후자가 더 큰 역할을 하는 것으로 보고 있습니다. 시알산 분해 미생물이 말미잘에도 있어 같은 기능을 하는데다 공생 과정에서 자연스럽게 건너올 수 있기 때문입니다.

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물론 실수로라도 가끔씩 공격 받는 일을 피하기 위해 흰동가리는 비늘이 두꺼워지는 방향으로 진화했고 말미잘 역시 흰동가리를 공격하지 않도록 진화한 것으로 보입니다. 공생을 위해서는 많은 노력과 조정이 필요하다는 것을 보여주는 사례입니다.

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참고

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https://phys.org/news/2025-02-marine-mystery-anemonefish-sea-anemone.html

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Natacha Roux et al, Anemonefish use sialic acid metabolism as Trojan horse to avoid giant sea anemone stinging, BMC Biology (2025). DOI: 10.1186/s12915-025-02144-8

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