‘살찌는 좀비 애벌레’의 비밀 밝혀졌다! 기생 곰팡이의 섬뜩한 조종술 [와우! 과학]

기생충은 숙주를 쇠약하게 만든다는 통념을 깨는 놀라운 연구 결과가 나왔다. 중국 과학자들이 발견한 기생 곰팡이는 오히려 숙주를 ‘살찌게’ 만들어 스스로 번식을 극대화하는 기묘한 생존 전략을 구사하는 것으로 드러났다.

‘동충하초’의 두 얼굴… 숙주를 살찌워 번성흔히 약효가 뛰어나다고 알려진 동충하초, 그중에서도 ‘번데기 동충하초’가 곤충 숙주를 조종해 몸집을 불리는 충격적인 사실이 밝혀졌다. 중국과학원 분자식물과학센터 연구진은 이 곰팡이에 감염된 애벌레들이 비정상적으로 식욕이 왕성해지고 몸집이 커지는 현상에 주목했다.

연구팀은 누에나방 애벌레에 곰팡이를 감염시킨 뒤 생물학적 기전을 유전자 및 분자생물학적 수준에서 정밀 분석했다. 그 결과 번데기 동충하초가 두 가지 교묘한 방법을 통해 애벌레를 ‘살찌는 좀비’로 만든다는 사실을 밝혀냈다.

첫째, 곰팡이는 ‘HemaP’라는 펩타이드를 생산하는 유전자를 자극한다. HemaP는 애벌레의 식욕을 폭발적으로 증진해 쉴 새 없이 먹게 만든다. 둘째, 곤충의 주요 당 성분인 트레할로스를 분해하는 효소인 ‘CmTreH1’을 분비한다. 이 효소는 트레할로스를 분해해 애벌레가 지속해 허기를 느끼게 해 계속해서 먹이를 찾게 만든다.

결과적으로 곰팡이에 감염된 애벌레는 건강한 애벌레보다 훨씬 크고 통통한 번데기로 자라났다.

섬뜩한 곰팡이의 ‘숙주 조종술’이러한 모든 과정은 곰팡이의 생존 본능에서 비롯된 치밀한 전략이다. 숙주인 번데기가 커져야 곰팡이 역시 더 많은 균사체와 포자를 만들어 퍼뜨릴 수 있고, 이는 곧 새로운 숙주로 숨어들 기회를 늘리는 결과로 이어진다.

동충하초를 비롯한 곤충 감염 곰팡이들은 숙주의 행동을 자신들의 번식에 유리하도록 조종하는 것으로 유명하다. 개미를 높은 곳에 매달리게 만드는 ‘좀비 곰팡이’가 대표적인 사례다. 높은 곳에서 포자를 넓게 퍼뜨리기 위한 잔혹한 전략이다. 번데기 동충하초 역시 숙주를 겉보기에는 건강하고 크게 만들지만, 그 속내는 곰팡이의 생존을 위한 섬뜩한 조종이라는 점에서 곤충 입장에서는 두려운 존재임이 틀림없다.

미래 해충 방제의 실마리 될까?이번 연구는 곰팡이가 숙주의 생리를 조절하는 복잡한 기전을 규명했다는 점에서 학술적으로 큰 의미를 지닌다. 이러한 숙주 조절 메커니즘을 깊이 이해한다면 곤충의 기본 생리를 파악하는 데 도움을 줄 뿐만 아니라, 향후 살충제처럼 다른 생물에 해를 끼치지 않으면서 특정 해충만을 선택적으로 제어할 수 있는 새로운 방제법 개발의 실마리가 될 수도 있다.

과학자들이 기생 곰팡이의 비밀을 더 깊이 파고들어 인간에게 이로운 방향으로 활용할 방법을 찾을 수 있을지 귀추가 주목된다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com