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- 긴귀올빼미, 도마뱀붙이, 북극곰 등 많은 동물이 생물형광을 낼 수 있다.
- 이 발광 현상은 피부, 털, 깃털에 있는 분자가 단파장 빛이나 자외선으로 들뜰 때 발생
- 스페인과 독일의 두 숲에서 특별한 도롱뇽 사냥 중 불도롱뇽의 미묘한 발광 현상 발견
- 형광은 의사소통 기능 시사; 야간이나 특히 밀집된 환경에서 도롱뇽이 서로를 인지하는 데 도움이 될 수 있다.”

놀라운 발견 생물형광: 불도롱뇽도 빛을 낸다

노란색과 검은색의 불도롱뇽이 자외선에 노출되면 이전에는 알려지지 않았던 생물형광 현상을 보인다는 사실이 밝혀졌다. 불도롱뇽은 청록색으로 빛을 발한다. 생물학자들은 이 양서류의 배와 옆구리에 밝게 빛나는 반점이 나타나는 것을 발견했다. 이러한 발광 현상은 피부샘, 분비샘액, 혈액에 있는 특정 분자에 의해 유발되는 것으로 보인다. 그러나 이러한 분자가 무엇이며 불도롱뇽에게 어떤 생물학적 기능을 하는지는 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 

▲ 불도롱뇽은 자외선에 노출된 후 생체형광이 녹색을 띈다. © Bernat Burriel-Carranza/ Museu de Ciències Naturals de Barcelona

긴귀올빼미, 도마뱀붙이, 북극곰 등 많은 동물이 생물형광을 낼 수 있다. 이 발광 현상은 피부, 털, 깃털에 있는 분자가 단파장 빛이나 자외선에 의해 들뜰 때 발생한다. 분자가 원래 상태로 돌아갈 때 과잉 에너지를 가시광선으로 방출하면서 빛을 내는 것이다. 이러

한 형광 현상은 밤늦게까지 지속되는 경우가 많다.

하지만 이 미묘한 형광은 햇빛에 가려지거나 너무 희미해서 인간의 눈에는 잘 띄지 않는다. 따라서 생물 형광은 오랫동안 주로 해양 동물과 절지동물의 특징으로 여겨져 왔다. 최근에야 체계적인 연구를 통해 많은 양서류, 파충류, 조류, 포유류에서도 생물 형광이 나타난다는 사실이 밝혀졌다.

자외선 손전등을 이용한 도롱뇽 추적

최근 생물학자들은 유럽에서 가장 잘 알려진 양서류 중 하나인 불도롱뇽(Salamandra salamandra)에서도 생물 형광을 발견했다. 노란색과 검은색이 섞인 이 도롱뇽은 가장 많이 연구된 양서류 중 하나임에도 불구하고, 지금까지 형광 현상이 발견되지 않았다. 바르셀로나 자연사 박물관의 수석 저자인 베르나트 부리엘-카란자(Bernat Burriel-Carranza)는 "이렇게 잘 연구된 종에서 아직 알려지지 않은 현상이 있다는 것이 놀랍다"고 말했다.

부리엘-카란자와 그의 연구팀은 스페인과 독일의 두 숲에서 특별한 도롱뇽 사냥을 하던 중 불도롱뇽의 미묘한 발광 현상을 발견했다. 도롱뇽을 발견하는 즉시 자외선 플래시를 터뜨리고 특수 카메라로 사진을 촬영한 것이다. 

▲ (a–d) 엘 몬세니 자연공원에서 채집한 살라만드라 살라만드라 테레스트리스 한 개체와 (e–g) 스페인 카탈루냐 올로트에서 채집한 두 개체의 외부 생물형광. (e,f) 첫 번째 개체; (g) 두 번째 개체의 측면 모습. (e)를 제외한 모든 개체는 365nm UV 플래시라이트(Alonefire L1442) 아래에서 관찰하였고, (e)는 가시광선 아래에서만 관찰하였다. (출처;27 May 2026 / Glandular biofluorescence in fire salamanders (Salamandra salamandra): first evidence and ecological implications / Royal Society open Science)

밝게 빛나는 반점들

사진에는 불도롱뇽 피부에 수많은 녹색 형광 반점이 나타났다. 부리엘-카란자와 그의 동료들은 "이 형광은 도롱뇽의 옆구리와 배에 집중되어 있었고, 노란색 피부 부위가 검은색 부위보다 발광 반점이 더 촘촘하게 나타났다"며, "가장 강한 빛은 465~515nm(나노미터) 파장대에서 방출되었는데, 이는 청록색에 해당한다"고 보고했다.

연구진은 "이번 관찰을 통해 불도롱뇽이 인간의 눈으로도 볼 수 있는 생물 형광 현상을 나타낸다는 사실이 입증되었다"고 밝혔다. 하지만 이 형광은 도롱뇽이 매우 강한 자외선에 노출될 때만 우리 눈에 보일 정도로 강하게 나타난다. 부리엘-카란자 연구원은 "이는 잘 알려진 생물조차도 새로운 방법을 통해 관찰해야만 드러나는 비밀을 간직하고 있을 수 있음을 보여준다"고 말했다.

이번 관찰 결과는 왜 이 양서류의 녹색 형광이 이전에는 발견되지 않았는지도 설명해 준다. 자연 상태에서는 태양이나 달에서 나오는 자외선이 너무 약해서 우리 눈에 보이는 생물 형광을 발생시키지 못한다. 반면 시각에 민감한 동물은 낮은 강도의 자외선에서도 이 청록색 형광을 감지할 수 있다.

▲ 독일 튀링겐 발데크 숲에서 채집한 도롱뇽(Salamandra salamandra salamandra)의 형광 분비물. 분비물은 365 nm 자외선 플래시라이트(Alonefire L1442)를 사용하여 (a,c) 435 nm 장파장 필터(Schott GG435) 또는 (b,d) 520 nm 장파장 필터(Tiffen yellow 2)로 촬영하였다. 390 nm 여기 파장과 (e) 400 nm 및 (f) 500 nm 방출 파장 임계값을 사용하여 현미경 LED로 관찰했을 때도 유사한 형광 패턴이 나타났다.(출처;27 May 2026 / Glandular biofluorescence in fire salamanders (Salamandra salamandra): first evidence and ecological implications / Royal Society open Science)

형광은 분비샘에서 분비되는 물질에 포함되어 있다.

추가 분석을 통해 불도롱뇽이 형광을 내는 부위가 밝혀졌다. 실험실 실험에서 도롱뇽의 피부샘과 그 분비물이 특히 강하게 형광을 나타냈다. 또한 생물학자들은 도롱뇽의 혈액도 자외선 아래에서 녹색으로 빛나는 것을 발견했다. 따라서 연구진은 형광 분자가 불도롱뇽의 혈액과 분비샘 분비물 모두에서 순환하는 것으로 추정하고 있다.

"도롱뇽 피부 분비물의 화학 분석은 수십 년 동안 이루어져 왔지만, 형광에 관한 연구 보고는 발표된 바가 없었기 때문에 이 형광 화합물의 존재는 놀라운 발견이었다"고 바이로이트에 있는 막스 플랑크 화학 생태학 연구소의 공동 저자 앙드레 브루네티(Andrés Brunetti)는 말했다. "아직 어떤 화합물이 이 형광을 일으키는지 정확히 알 수는 없지만, 모든 정황으로 볼 때 이 종에서는 이전에 알려지지 않은 분자일 가능성이 높다.”

▲ 도롱뇽(Salamandra salamandra)의 생체 형광의 잠재적 생태학적 중요성. (a) 자외선 조사 시 목 부위에서 나타나는 형광. (b,c) 형광 분비물: (b) 분비 순간, (c) 24시간 후. 형광 신호의 지속성을 보여준다. (d) 수컷이 번식기에 취하는 몸을 세운 자세. 이 자세는 형광 부위를 노출시킬 가능성이 있다. (출처;27 May 2026 / Glandular biofluorescence in fire salamanders (Salamandra salamandra): first evidence and ecological implications / Royal Society open Science)

형광의 목적은 무엇일까?

불도롱뇽의 생체 형광의 생물학적 기능 또한 아직 불분명하다. "형광은 의사소통 기능을 시사하는 몇 가지 기준을 충족한다"고 막스 플랑크 화학 생태학 연구소의 공동 저자 마틴 칼텐포트(Martin Kaltenpoth)는 설명한다. "야간이나 특히 밀집된 환경에서 도롱뇽이 서로를 인지하는 데 도움이 될 수 있다.”

또한 형광 발광은 불도롱뇽의 경고색을 보완하고 강화하기 위한 것일 수도 있다. 불도롱뇽의 눈에 띄는 노란색과 검은색은 잠재적 포식자에게 이 양서류가 독성 분비물을 가지고 있으며 맛이 없다는 것을 알리는 신호다. 생물학자들은 생물 형광이 해질녘이나 밤에도 이러한 경고 신호를 전달하는 데 도움이 될 수 있다고 추측한다. 그들은 형광 염료의 화학적 성분을 규명하면 더 많은 해답을 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있으며, 현재 필요한 분석을 진행하고 있다.
출처: Bernat Burriel-Carranza (바르셀로나 자연과학박물관) 외, Royal Society Open Science, 2026; doi: 10.1098/rsos.251991

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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