3'30"읽기
* 4점박이 딱정벌레(Callosobruchus maculatus)는 가시가 있는 생식기를 갖고 있다.
* 멸종의 이유가 될까 의문 갖게 해
* 암컷 파트너에게 부정적인 영향을 미치긴 하지만, 긴 생식기 가시를 가진 변종은 딱정벌레에서 멸종되지 않았고 여전히 개체 수의 많은 부분을 차지

곤충의 고통스러운 짝짓기
점박이 딱정벌레는 왜 그렇게 가시가 많은 생식기를 가지고 있을까?

교미 중 통증은 피할 수 없다.
전 세계적으로 흔한 해충인 4점박이 딱정벌레(Callosobruchus maculatus)는 가시가 있는 생식기를 갖고 있다. 암컷과 교미할 때 긴 등뼈로 인해 상당한 고통과 부상을 입게 된다.
이 이유로 이 딱정벌레 종이 머지않아 멸종될지 의문을 갖게 한다. 

▲ 점박이 딱정벌레의 가시가 있는 생식기의 전자현미경 이미지. © Johanna Rönn.

자연은 몇 가지 기괴하고 항상 호환되는 짝짓기 전략을 낳지 않았다.
블랙 위도우와 사마귀의 수컷은 교미를 하는 동안 자신의 목숨을 두려워해야 한다.
그들의 파트너가 종종 교미 후 그들을 먹어 치우기 때문이다.
일부 거미줄 거미의 수컷은 파트너의 생식기를 절단하여 라이벌과의 짝짓기를 방지한다.
일부 바다 달팽이는 훨씬 더 잔인하다. 그들은 파트너의 이마에 구멍을 뚫고 눈 사이에 직접 정자를 주입한다.

고통스러운 짝짓기

네점박이 딱정벌레(Callosobruchus maculatus)의 암컷을 위한 짝짓기는 유익할 것 같지도 않다. 이 전자 현미경 이미지에서 볼 수 있듯이 수컷의 생식기는 짝짓기 기관이라기보다 무기에 가깝다. 조밀하고 뾰족한 가시로 덮여 있다. 이러한 가시는 저장된 해충의 일부 계통에서 다른 것보다 더 길다.

관찰에 따르면 이 딱정벌레의 짝짓기는 암컷의 생식기에 심각한 손상을 주어 성관계를 매우 고통스럽게 만든다. 따라서 그러한 가시를 가진 수컷을 피하는 경향이 있다고 가정해야 한다.

그런데 그렇지 않은 것 같다.
암컷 파트너에게 부정적인 영향을 미치긴 하지만, 긴 생식기 가시를 가진 변종은 딱정벌레에서 멸종되지 않았고 여전히 개체 수의 많은 부분을 차지한다.

▲ 네점박이 딱정벌레(왼쪽)와 중국콩 딱정벌레(가운데) 사진: JKI https://www.oekolandbau.de/landwirtschaft/pflanze/grundlagen-pflanzenbau/pflanzenschutz/schaderreger/vorratsschaedlinge/chinesischer-bohnenkaefer-vierfleckiger-bohnenkaefer-gattung-callosobruchus/

하지만 더 나은 자손

이것은 스웨덴 웁살라 대학의 괴란 아른크비스트(Göran Arnqvist)와 그의 동료들이 조사한 내용이다. 그들은 실험실에서 이 딱정벌레의 다양한 변종을 사육하고 길이가 다른 생식기 가시를 가진 수컷의 짝짓기 및 번식 성공을 관찰했다.

놀라운 결과:
암컷의 고통과 단점에도 불구하고, 그들은 생식기 가시가 더 긴 파트너를 선호했다.
이러한 짝짓기의 결과는 연구원들이 발견한 바와 같이 특히 많고 생존 가능한 자손이었다.

“우리의 실험에 따르면 암컷 딱정벌레는 이 수컷과 교미할 때 높은 댓가를 지불한다.
그러나 그들은 자손이 유전적으로 더 나은 장비를 갖추고 있다는 장점이 있다”고 Arnqvist는 설명했다. 번식 실험은 긴 생식기 가시가 딱정벌레의 유익한 유전자와 더 높은 생물학적 적합성과 밀접하게 연결되어 있음을 보여주었다.

이것은 또한 암컷에게 고통스러운 이 특성이 콩 딱정벌레에 유지되는 이유를 설명한다.
"좋은 유전자"를 나타내기 때문에 암컷 딱정벌레는 이러한 파트너를 외면할 수 없다.
이것은 파트너의 개별 적합성에 대한 단점에도 불구하고 그러한 수컷이 개체 수에 머무를 수 있음을 의미했다.

Arnqvist는 "이러한 관찰은 다른 동물 종에서도 수컷과 암컷 간의 복잡한 진화적 춤을 이해하는 데 도움이 된다"고 말했다.

(Proceedings of the Royal Society B – Biological Sciences, 2021; doi: 10.1098/rspb.2021.1068)

출처 : Uppsala University

[더사이언스플러스=문광주 기자]

[저작권자ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]