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바다벌레는 야행성이므로 시력이 거의 필요하지 않다. 왜 그는 아직도 그렇게 날카로운 시력을 가지고 있을까?

이 해양 벌레는 생물학자들을 놀라게 한다
지중해 강모벌레의 거대한 눈은 놀라울 정도로 선명하게 보인다. 왜 그럴까?

놀라운 발견:
생물학자들은 지중해에서 거대하고 비정상적으로 날카로운 눈을 가진 강모벌레를 발견했다. 이 강모벌레는 동물계에서 독특하며 미스터리를 불러일으킨다. 이 거대한 눈의 공간적, 시간적 해상도는 강모벌레에서 발견된 것 중 가장 높다. 이 눈은 포유류나 문어만큼 예리하게 본다. 그러나 바다벌레는 야행성이므로 시력이 거의 필요하지 않다. 왜 그는 아직도 그렇게 날카로운 시력을 가지고 있을까? 

▲ 나폴리 만에서 발견되는 해양 벌레 Vanadis formosa는 큰 눈과 놀랍도록 날카로운 시력을 가지고 있다.© Michael Bok

매, 파리, 문어, 우리 인간 등 날카롭고 고도로 발달된 눈을 가진 많은 생물이 있다. 그러나 그것들은 모두 동물계의 35개 문 중 3개 문, 즉 화음동물, 절지동물, 연체동물에만 속한다. 이러한 부족 계통에서만 높은 공간 및 시간 해상도로 주변의 물체를 이미지화할 수 있는 고급 겹눈 또는 수정체 눈이 개발되었다. 또는 이전에는 그렇게 생각됐다.

큰 눈을 가진 미니 벌레

이제 원시 동물은 단순한 바다 벌레로 추정되는 예상치 못한 추가를 받고 있다. 룬드 대학의 마이클 복(Michael Bok)과 그의 동료들은 이탈리아 폰차(Ponza) 섬 해안에서 발견된 강모벌레 세 종의 눈을 조사하면서 이 사실을 발견했다. 알시오피드과에 속하는 이 다모류는 야행성이므로 잡는 것이 쉽지 않았다. “낮에는 이 벌레 중 한 마리도 본 적이 없기 때문에 그들이 어디에 숨어 있는지 알 수 없다”고 Bok은 말했다.

이 벌레의 특별한 점은 불균형적으로 큰 수정체 눈이다. Vanadis formosa 종의 이 거대하고 부풀어 오른 시각 기관은 머리의 나머지 부분 전체보다 20배 더 무겁다. 생물학자들의 설명에 따르면, 붉은색을 띤 구형 눈은 벌레 몸에서 거의 유일하게 불투명한 부분이다. 그러나 동물들이 이 거대한 눈으로 얼마나 잘 볼 수 있는지는 이전에는 알려지지 않았다.

“우리는 한밤중에 먹이를 먹는 거의 눈에 띄지 않고 투명한 벌레가 왜 그렇게 엄청나게 큰 눈을 갖게 되었는지에 대한 미스터리를 풀고 싶었다”고 Bok은 설명했다. 이를 위해 그와 그의 팀은 벌레 눈의 수정체와 망막을 분석하고 시간적, 공간적 해상도를 테스트했다.

포유류의 눈만큼 날카로운

놀라운 결과:
긴 털을 가진 바다벌레는 놀라울 정도로 잘 볼 수 있다. 그들의 거대한 수정체 눈은 비교적 단순하지만, 테스트 결과에 따르면 벌레의 시력은 생쥐나 쥐의 시력만큼 선명하다. 공동 저자인 코펜하겐 대학의 Anders Garm은 “이러한 발전된 고해상도 시각이 척추동물, 절지동물, 두족류 외부에서 입증된 것은 처음이기 때문에 매우 흥미롭다”고 말했다.

또한 Vanadis 강모벌레의 선명한 시야 범위는 150도 이상 확장된다. “다른 작은 무척추동물과 비교하면 이는 놀라운 일이다”고 생물학자들은 썼다. "일부 거미는 시력이 더 높지만 시야각이 좁을 때만 그렇다. 심지어 인간의 시력도 중심와에서 약 10% 정도만 떨어진다.“

▲ 해양 강모 벌레 Vanadis sp.의 사진. (a) 연구된 3종의 Vanadis formosa(V.f.), Torrea candida(T.c.) 및 Naiades cantrainii(N.c.)의 눈 클로즈업. © Bok 외./Current Biology, CC-by 4.0

강모벌레의 경우 큰 눈의 시간 해상도도 특이하다. Vanadis 벌레는 초당 10~15번의 섬광을 구별할 수 있다. 이는 다모류의 경우 많은 양이다"고 Bok과 그의 동료들은 설명했다.

어둠 속에서 거대한 눈은 무엇을 볼까?

이상한 점은 강모벌레가 야행성이며 어둠 속에서 먹이인 멍게와 유충을 사냥한다는 것이다. 그렇다면 왜 그렇게 크고 날카로운 눈이 필요할까? 지금까지 연구자들은 이에 대해 추측만 할 수 있을 뿐이다. 그러나 한 가지 가능한 설명은 이 벌레가 가시광선뿐만 아니라 UV 방사선도 볼 수 있는 능력이 있다는 것이다. Garm은 "아마도 벌레는 생물발광을 사용하여 UV 범위에서 빛나는 먹이를 찾고 있는 것 같다"고 말했다.

예를 들어 파트너를 찾을 때 강모벌레가 서로 자외선 신호를 교환하는 것도 생각할 수 있다. “이를 위해 일반적인 파란색이나 녹색 빛을 사용하면 포식자를 유인할 위험이 있다. 그러나 벌레가 대신 UV 광선을 방출하면 동료 벌레를 제외한 모든 사람에게 보이지 않는 상태로 유지된다”고 Garm은 말했다. 그러나 UV 생물발광은 아직 어떤 동물에서도 명확하게 입증되지 않았다. Vanadis bristleworm이 첫 번째일 수 있다.

진화적으로 꽤 신선하다.

이 바다 벌레의 날카롭고 거대한 눈은 진화론적 관점에서도 흥미롭다. 강모벌레의 가계도에 따르면 강모벌레는 불과 몇 백만 년 전부터 놀라운 시각 능력을 발달시켰다. “이는 기능적으로 고도로 발달된 시각 감각도 상대적으로 짧은 시간 내에 나타날 수 있음을 보여준다”고 Bok은 설명했다.
참고 : Current Biology, 2024; doi: 10.1016/j.cub.2024.02.055)
출처: 코펜하겐 대학교

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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