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문어의 여덟 개 다리는 단순한 다리가 아니다. 문어는 다리로 주변 환경을 파악하고 먹잇감을 식별하는 동시에, 수천 개의 빨판으로 만지는 대상의 ‘맛’과 ‘냄새’까지 알아차린다. 또 각 다리에 독립적인 신경절이 있어 중앙 뇌의 명령 없이도 자율적으로 움직일 수 있다. 이 때문에 문어의 다리는 촉각, 화학감각, 신경 처리, 운동까지 제어하는 고도의 감각기관으로 여겨진다.
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에 더해 문어가 다리로 미생물 군집을 파악한다는 연구 결과가 나왔다. 미국 뉴욕타임스는 17일(현지시각) 미국 분자생물학자인 레베카 세펠라 박사 등 하버드대 연구진이 문어가 다리를 이용해 자신 주변의 미생물 군집을 감지하고, 그로부터 정보를 얻는다는 연구 결과를 발표했다고 보도했다. 이날 국제학술지 셀(Cell)에 공개한 논문에서 연구진은 “문어가 감지하는후너스 주식
것은 어떤 물질의 표면이 아니라, 그 표면에 있는 마이크로바이옴(microbiome, 미생물체)”이라며 “문어의 다리는 미생물 세계를 감지하도록 섬세하게 조율되어 있다”고 밝혔다.



캘리포니아두점박이문어의 빨판(왼쪽)과 먹잇감이 되는 게(오른쪽 위), 발달 중인 문어의 알.8월추천주
레베카 세펠라/셀 제공


그동안 과학자들은 문어가 다리로 자신이 낳은 알이 건강한지 아닌지를 만져보고, 필요하면 알을 제거한다는 사실을 알고 있었다. 이는 각 다리에 있는 수백 개의 빨판에 1만 개 이상의 화학·촉각 수용체가 있기 때문인데, 이 수용체는 문어의 몸 전체에 퍼져있는 5억 개의 뉴런과 달콤스탁
함께 작용하면서 정보를 포착해 신경계 전체에 전달한다. 그러나 문어가 이렇게 뛰어난 감각을 갖췄다는 것을 아는 것과 별개로 문어가 무엇을 감지해서 건강한 알과 병든 알, 먹을 수 있는 먹이와 썩은 먹이를 구분하는가 하는 것은 명확지 않았다.
앞서 세펠라 박사는 문어의 빨판에서 아직 기능이 알려지지 않은 화학·촉각 수용체 26개를 발견했는데모빌리언스 주식
, 그는 이것이 물체의 표면에 붙어있는 미생물에 반응할 것이라 추측했다. 이를 검증하기 위해 연구진은 문어가 해저에서 만질 수 있는 먹잇감과 알의 표면에서 다양한 미생물을 수집했다. 그런 뒤 각각 건강한 게와 병든 게, 건강한 알과 병든 알에서 채취한 샘플을 실험실에서 배양해, 300개의 균을 선별했다. 이를 새로 발견한 26개 수용체 가운데 2개에 하나씩 적용해 반응을 살폈다. 그 결과, 특정한 미생물만이 문어 빨판의 수용체를 활성화할 수 있었는데, 이러한 미생물은 썩거나 죽어가는 알의 표면 존재하는 것과 일치했다.
이번 논문의 교신저자인 니콜라스 벨로노 교수는 “문어가 다리로 감지하는 것은 단순한 표면이 아니라, 그 표면의 미생물 군집”이라고 강조했다. 미생물은 자신이 붙어 있는 물질의 정보를 수집하고 화학물질을 방출하면서 주변 환경에 반응하는데, 문어가 이때 미생물이 방출하는 화학물질을 “다리로 맛본다”는 것이다.



문어가 다리 빨판의 화학·촉각 수용체로 마이크로바이옴을 감지한다는 연구 결과가 나왔다. 레베카 세펠라/셀 제공


이것은 우리가 상한 우유를 맛볼 때와 비슷하다고 뉴욕타임스는 설명했다. 상한 우유가 시큼한 맛을 내는 것은 미생물이 우유 속 단백질이나 당을 분해하면서 나오는 산성 부산물 때문인데, 우리는 이를 미각이나 후각으로 감지해 알게 된다. 또한 우리 몸 안에 있는 수조 개의 장내 미생물 또한 음식물 소화를 돕는 것 이외에 염증 반응, 감염, 호르몬 분비 등 다양한 생리적 반응을 몸 전체에 전달한다.
이러한 문어 다리의 메커니즘은 문어가 싫어하는 것을 감지하는 데 아주 유용할 것이라고 평가됐다. 이번 연구에 참여하지 않은 마르쿠스 스텐스미르 스웨덴 룬드대 박사는 “문어는 무언가가 감지되지 않으면, 먹어도 되는 것이라 판단할 것”이라 내다봤다. 대개 곤충들은 자신이 끌리는 화학물질을 감지하는 데 반해, 문어는 기피 신호를 감지한다는 것이다. 첼시 베니스 플로리다 애틀랜틱대 해양과학연구소 연구원은 “해양 온난화로 문어의 감염 질환 위험이 커질 것으로 예상되는 만큼, 이러한 능력은 질병 회피에도 도움이 될 수 있다”고 설명했다.
김지숙 기자 suoop@hani.co.kr