기생충은 개미의 뇌를 장악하여 자신의 의지에 반하여 풀잎에 달라붙게 만듭니다. 바소간 흡충의 생활사 전략은 독특하며, 달팽이, 개미, 방목 동물이 모두 자신도 모르게 참여합니다. 연구자들은 현재 이 흥미로운 형태의 마인드 컨트롤 뒤에 숨은 정확한 메커니즘을 연구하고 있습니다.
개미를 해부하면 안에 들어있던 기생충(흰색 타원형 구조물)이 뒷몸에서 흘러나오는 것을 볼 수 있다. 사진 크레디트: Brian Lund Fredensborg
당신의 턱이 흔들리는 풀잎의 꼭대기를 붙잡고 깨어나서 거기에 어떻게 도착했는지 모른다고 상상해 보십시오. 이것이 작은 기생충인 편형동물인 바소간흡충에 감염된 개미가 직면한 현실입니다. 간흡충의 생활사는 복잡하고 거의 상상력이 풍부하며 먼저 개미의 뇌를 납치합니다. 아무것도 모르는 개미는 위로 올라가 강력한 집게발로 풀잎 끝을 움켜쥐고, 소나 사슴 같은 초식동물이 먹기 쉽게 만듭니다.
코펜하겐 대학교 식물환경과학과 연구원들은 개미를 통제하는 기생충의 능력이 이전에 생각했던 것보다 더 교활하다는 사실을 발견했습니다. 놀랍게도 이 기생충은 개미가 너무 뜨거울 때 풀잎 위로 기어가는 것도 허용합니다.
아무것도 모르고 있는 개미들은 풀잎 위로 올라가 강력한 턱뼈를 사용해 풀잎 꼭대기를 붙잡기 때문에 소나 사슴과 같은 초식동물이 잡아먹기 쉽습니다. 이미지 출처: 코펜하겐 대학교
Brian Lund Fredensborg 부교수는 "개미가 잔디 위로 올라가 소나 사슴이 시원한 아침과 저녁에 풀을 뜯게 한 다음 다시 내려와 치명적인 태양 광선을 피하게 하는 것은 매우 영리한 일입니다."라고 설명합니다. "우리의 발견은 우리가 처음 생각했던 것보다 더 복잡한 기생충을 밝혀냈습니다."
이 기생충에 대한 연구는 과학 저널인 행동 생태학(Behavioral Ecology)에 최근 게재되었습니다.
연구원들은 덴마크 로스킬레 근처의 비에드스트루프 숲에서 수백 마리의 감염된 개미에 태그를 붙였습니다.
Brian Lund-Fredensborg는 "개미 꼬리에 색상과 숫자를 붙이려면 약간의 손재주가 필요하지만 이를 통해 더 오랜 시간 동안 추적할 수 있습니다"라고 말했습니다.
연구원들은 덴마크 로스킬레 근처의 비에드스트루프 숲에서 수백 마리의 감염된 개미에 태그를 붙였습니다. 이미지 출처: 코펜하겐 대학교
그런 다음 빛, 습도, 시간 및 온도와 관련하여 감염된 개미의 행동을 조사했습니다. 온도가 개미 행동에 영향을 미치는 것은 분명합니다. 기온이 낮아지면 개미는 풀잎 끝에 달라붙을 가능성이 더 높습니다. 기온이 올라가면 개미들은 풀잎을 버리고 다시 그 밑으로 기어갑니다.
"우리는 온도와 개미 행동 사이의 명확한 상관관계를 발견했고, 동료들은 개미의 좀비 스위치를 찾았다고 농담했습니다."
일단 간 흡충이 개미를 감염시키면 수백 마리의 기생충이 개미의 몸에 침입합니다. 그러나 단 하나의 기생충만이 뇌에 침투하여 개미의 행동에 영향을 미칠 수 있습니다. 나머지 간 흡충은 개미의 복부에 숨겨져 있습니다.
Brian Lund-Fredensborg는 "여기에는 개미가 다음 숙주로 옮겨지기를 기다리는 수백 마리의 간흡충이 있을 수 있습니다. 그들은 숙주의 위산으로부터 보호하는 캡슐에 싸여 있으며, 개미를 통제하는 간흡충은 죽습니다"라고 설명합니다. "간흡충은 말하자면 다른 개미들을 위해 자신을 희생합니다." 다양한 간 흡충 종에 감염된 동물은 기생충이 숙주의 간과 담관을 통해 이동함에 따라 간 손상을 입을 수 있습니다.
부교수 Brian Lund Fredensborg. 출처: 코펜하겐 대학교
Brian Lund-Fredensborg는 기생충이 동물의 행동을 변화시키는 다른 많은 사례가 있다고 지적합니다. 따라서 숙주의 행동을 가로채는 기생충은 많은 사람들이 상상하는 것보다 먹이사슬에서 더 큰 역할을 합니다. Fredensborg는 이번 새로운 연구가 심각하게 과소평가된 유기체 그룹을 밝혀냈다고 믿습니다.
"기생충이 가장 흔한 생명체라는 사실을 보여주는 과학적 정보에도 불구하고 역사적으로 기생충은 실질적인 관심을 받지 못했습니다. 부분적으로는 기생충을 연구하기 어렵기 때문입니다. 그러나 기생충의 숨겨진 세계는 생물 다양성의 중요한 부분을 형성하며 숙주의 행동을 변화시킴으로써 기생충은 자연에서 누가 무엇을 먹는지 결정하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 이것이 바로 기생충이 우리에게 그토록 중요한 이유입니다."
이 작은 간 흡충은 덴마크와 세계의 다른 온대 지역에 널리 분포되어 있습니다. 연구원과 그의 동료들은 기생충과 그것이 개미의 뇌를 어떻게 장악하는지에 대해 계속해서 연구할 것입니다.
"이제 우리는 기생충이 개미의 뇌를 점령하는 시기가 온도에 따라 결정된다는 것을 알고 있습니다. 하지만 우리는 기생충이 개미를 좀비로 만들기 위해 어떤 화학 물질을 사용하는지 알아내야 합니다."