한겨레

기생충이 숙주의 뇌를 지배해 자신에게 유리한 행동을 이끄는 사례는 많다. 교과서적인 예가 1970년대 밝혀진 이강 흡충 속 흡충의 교묘한 한살이다.

이 작은 기생충의 삶은 소나 양의 배설물 속에서 알로 시작한다. 달팽이가 배설물을 섭취하면서 흡충의 알을 함께 삼킨다. 달팽이 뱃속에서 알에서 깨어나 애벌레가 된 흡충은 달팽이가 지나갈 때 남기는 점액과 함께 밖으로 나온다.

두 번째 숙주는 개미다. 개미는 달팽이가 남긴 점액을 즐겨 먹는데, 이때 흡충에 감염된다. 흡충의 대부분은 낭포를 뒤집어쓴 채 개미의 뱃속에 머물지만 일부 흡충은 개미의 뇌로 이동한다.

어쩐 일인지 개미는 이상한 행동을 하기 시작한다. 잠잘 시간인 어스름에 개미는 풀잎이나 꽃잎에 올라가 끄트머리를 주둥이로 꼭 문 채 매달린다. 이른 아침 소 등 초식동물은 신선한 풀을 뜯기 시작하고 풀잎과 함께 개미를 삼킨다. 초식동물의 뱃속에서 흡충은 알을 낳고 기괴한 한살이를 되풀이한다.

개미의 행동을 자신의 이익을 위해 조작하는 이강 흡충의 기생 행동은 잘 알려졌지만, 가장 핵심적인 부분인 개미의 뇌 통제 메커니즘은 수수께끼였다. 작은 개미의 뇌 속에서 벌어지는 일을 알기 쉽지 않았기 때문이다. 첨단 단층촬영 기술을 이용해 그 비밀을 밝힌 연구결과가 나왔다.

다니엘 마틴-베가 영국 자연사박물관 박사 등 연구자들은 5일 치 과학저널 ‘사이언티픽 리포트’에 실린 논문에서 현미경과 엑스선 영상을 결합한 마이크로 단층촬영 기법을 이용해 개미 뇌 속에서 흡충이 벌이는 일을 처음으로 촬영하는 데 성공했다고 밝혔다. 그는 “최신 영상 도구가 기생충이 숙주와 만날 때 일어나는 핵심적 과정을 이해하는 능력을 혁명적으로 바꾸었다”고 박물관 보도자료에서 말했다.

개미의 뱃속에는 예상대로 다량의 낭포 흡충이 초식동물이 삼키기를 기다리고 있었는데, 떼어낸 머리를 다양한 각도로 밖에서 들여다본 결과 개미의 뇌 근처에 흡충이 3마리나 들어있는 것으로 나타났다. 그러나 이 가운데 개미의 뇌 조직과 접촉을 한 흡충은 한 마리였다.

연구자들은 이 흡충이 자리 잡은 곳은 개미가 주둥이를 닫을 때 근육을 움직이는 뉴런이 있는 곳이라고 밝혔다. 흡충의 명령에 따라 개미는 풀잎 끄트머리를 물고 매달리는 얼토당토않은 행동을 함으로써 흡충의 한살이를 완성한다.

■ 기사가 인용한 논문 원문 정보:

Daniel Mart?n Vega et al, 3D virtual histology at the host/ parasite interface: visualisation of the master manipulator, Dicrocoelium dendriticum, in the brain of its ant host, Scientific Reports(2018) 8:8587 DOI:10.1038/s41598-018-26977-2

조홍섭 기자 ecothink@hani.co.kr