수수두꺼비 독에 대한 저항
크레스티드 서펀트 이글이 독을 가진 수수두꺼비를 먹고 있었습니다. 아래에 제가 7월 19일자 신문에 기고한 크레스티드 서펀트 이글의 독 내성에 관한 기사를 옮겨 싣습니다.
크레스티드 서펀트 이글의 숨겨진 능력, 우연의 일치
국내에서는 이시가키섬과 이리오모테섬에만 서식하는 크레스티드 서펀트 이글은 독을 가진 수수두꺼비를 포식하는 것으로 알려져 있다. 교토대학의 토베 아리사 씨 등 연구팀은 유전자 분석을 통해 독에 대항하는 능력을 가질 가능성이 있음을 밝혔다. 크레스티드 서펀트 이글은 수만 년, 혹은 수십만 년 전부터 독에 대한 내성 유전자 변이를 유지해 왔으며, 이시가키섬에 수수두꺼비가 도입되기 훨씬 전부터 '숨겨진 능력'으로 갖추고 있었음이 밝혀졌다. 연구 성과는 7월 14일자 과학 저널 "BMCエコロジー・アンド・エボリューション 」에 게재되었다.
무증상
수수두꺼비는 1978년경, 사탕수수 해충 구제 목적으로 이시가키섬에 도입되었다. 피부에서 강력한 심장 독성 스테로이드 '부파디에놀라이드'를 분비하며, 이 독소는 심장 기능을 정지시키는 작용을 한다. 재래종 뱀인 사키시마마다라가 포식 후 죽는 사례도 확인되었다. 반면, 크레스티드 서펀트 이글은 수수두꺼비의 독성이 강한 피부를 먹어도 무증상으로, 지역 탐조인들은 예전부터 이 현상에 주목해 왔지만 과학적 규명은 이루어지지 않았다.
유전자 변이인가
연구팀은 2020년부터 23년에 걸쳐 사고나 질병으로 죽은 크레스티드 서펀트 이글 총 24개체의 조직 샘플을 분석했다. 독의 표적이 되는 세포막에서 이온 수송을 담당하는 효소에 주목하여, 독 내성에 관여하는 중요한 부위에서 'Q111E 변이'라 불리는 아미노산 치환을 발견했다. 이 변이로 인해 수수두꺼비의 독소가 효소에 결합하지 못해 독성이 무효화될 가능성이 있음을 알게 되었다. 유사한 변이는 두꺼비를 포식하는 뱀이나 독이 있는 나비를 먹는 조류에서도 확인되었으며, 계통이 다른 생물이 서로 다른 장소에서 진화 과정을 거쳐 최종적으로 유사한 형태나 특징을 갖게 되는 '수렴 진화'의 사례로 여겨진다.
고대부터의 수호
놀랍게도, 수수두꺼비가 정착해 있지 않은 이리오모테섬의 크레스티드 서펀트 이글과 멀리 떨어진 인도네시아 시물루섬의 크레스티드 서펀트 이글 아종도 같은 내성 유전자를 지니고 있었다. 유전자 분석 결과, 이 형질은 외래종 도입 훨씬 이전, 크레스티드 서펀트 이글이 종으로 분화했을 무렵부터 보존되어 온 것으로 추정된다. 교토대학 야생동물연구센터의 토베 씨는 "크레스티드 서펀트 이글의 독 내성은 최근의 환경 변화에 대한 적응이 아니라, 조상에게서 물려받은 오래된 형질이었다. 그것이 우연히도 외래종에 의한 생리적 영향을 경감하는 드문 사례가 되었다"고 설명한다.
다른 맹금류에서도
연구에서는 크레스티드 서펀트 이글과 근연 관계인 뱀수리속 조류에서도 유사한 내성 유전자 변이를 확인했다. 남아프리카의 흑흉뱀수리는 사육 환경에서 유독한 두꺼비를 12개월간 계속 먹여도 건강에 이상이 없었다는 보고가 있어, 이 그룹 특유의 능력일 가능성이 높다. 한편, 일본의 오가사와라 제도에서는 같은 수수두꺼비를 왕새매가 포식하는 사례도 확인되었지만, 왕새매의 유전자에는 명확한 독 내성 변이가 발견되지 않아 다른 메커니즘으로 대처하고 있을 가능성이 있다.
보전을 위한 새로운 시각
이번 연구에서는 이시가키섬과 이리오모테섬의 크레스티드 서펀트 이글 집단이 유전적으로 명확히 분화되어 있음도 밝혀졌다. 불과 20킬로미터 거리임에도 불구하고 두 섬 사이의 개체 이동은 거의 없음이 뒷받침되었으며, 연구팀은 "이리오모테섬과 이시가키섬의 개체군은 독립된 보전 단위로 볼 수 있음을 시사한다"고 설명한다. 연구는 생물이 지닌 '숨겨진 능력'이 환경 변화 대응에 중요한 역할을 할 가능성을 보여주었다. 생물다양성 보전의 새로운 시각을 제공하는 중요한 성과이지만, 토베 씨는 "외래종을 먹이로 삼고 있다고 해서 외래종 문제를 방치해도 된다는 것은 아니다. 크레스티드 서펀트 이글이 먹이로 삼는 시점에서 이미 생태계에 편입되어 가고 있으며, 더 나아가 전체 균형을 무너뜨릴 우려가 있다"고 경종을 울린다. 최근 외래종에 의한 생태계 영향이 세계적인 문제가 되는 가운데, 재래종의 뜻밖의 적응 능력에 빛을 비춘 이번 발견은 생물 진화의 깊이와 보전 전략의 복잡성을 다시금 부각시키고 있다.
오오히키가에루(수수두꺼비)를 먹는 카안무리와시. 논문대로 독은 문제없는 듯합니다.
수로에서 무언가를 노리고 있던 카안무리와시.
근처에 시마아카모즈(긴꼬리때까치)도 있었습니다.
논에는 꺅도요 무리가 있었습니다.