짝짓기 후, 암컷 노래기는 외설물을 끈적끈적한 분비물로 봉인한다. 아마도 이런 식으로 정자를 보호하는 것으로 연구원들은 추측한다.

다지류 (다리가 많은 벌레)의 짝짓기 촬영 

연구원들이 짝짓기 중인 노래기(millipedes 다지류 절족 동물로 지네 노래기 등을 포함)를 관찰하며 매우 자세히 들여다 봤다.
짝짓기에 대한 촬영은 처음으로 유사 폴리데스무스(pseudopolydesmus) 속의 수컷과 암컷의의 생식기가 서로 상호작용하는 방식을 자세히 보여준다. 또한 짝짓기 후, 암컷 노래기는 외설물을 끈적끈적한 분비물로 봉인한다. 아마도 이런 식으로 정자를 보호하는 것으로 연구원들은 추측한다.

▲ Polydesmus collaris a Badia Prataglia /폴리데스무스 by Assianir. Wikimedia

동물계의 다양한 생식기 및 짝짓기는 항상 연구원을 놀라게 한다.
심지어 어떤 수컷들은 짝짓기 후 암컷파트너의 성기를 망가뜨리고 암컷이 수컷의 음경을 가진 종들도 이미 생물 학자들은 발견했다.

동시에, 사랑을 나누는 동안 아직 관찰되지 않은 많은 동물들이 있다. 그들이 하는 방법은 대부분 미스터리다. 이것은 또한 노래기에도 마찬가지다. 데이비스(Davis)에 있는 캘리포니아 대학(University of California)의 자비에르 잔르(Zavier Zahnle)와 그의 동료들 설명에 따르면이 다지류 절지동물은 진화 과정에서 수천 종을 생산했으며 아마도 각각 고유한 방식으로 번식했을 것이다고 설명한다.

▲ 짝짓기 중 노래기-생식기의 구조가 자외선에서 명확하게 보인다. © Stephanie Ware, Field Museum

페트리 접시에 사랑 게임

노래기의 생식기 및 짝짓기에 대해 자세히 알아보기 위해 과학자팀은 유사 폴리데스무스Pseudopolydesmus 속의 대표자에게 공을 들였다. “지네의 문제점은 지하에서 많은 일을 한다는 것이다. 만약 땅속에서 그들을 꺼내면, 우리가 그들을 방해하고 멈추게 된다.”고 시카고 필드 박물관의 공동저자 페트라 시어발트(Petra Sierwald)가 말했다.
유사 폴리데스무스 (Pseudopolydesmus) 노래기는 그렇지 않고 페트리 접시위 밝은 빛에서도 섹스를 한다."

이 전시적 설정은 연구자들에게 옳았다. 그들은 생식 동안 절지동물을 관찰하고 그 행위의 많은 사진을 찍었다. 무엇보다도 자외선을 사용했다. 절지동물의 생식기가 이 방사선의 영향으로 빛나고 개별 조직을 구별하기 쉽기 때문이다. 컴퓨터 단층 촬영 (CT)연구로 생식기의 구조에 대한 추가적인 통찰력을 얻었다.

▲ 다리의 두 번째 쌍에서 암컷 생식기가 보인다. © Stephanie Ware, Field Museum

사정 및 분리

노래기 생식기의 촬영-성행위에서 개별적이거나 결합된-은 이제 유사폴리데스무스의 짝지기에서 성행위가 어떻게 작용하는지 처음으로 밝혀준다. 특히, 다른 노래기에서 이미 알려진 바와 같이, 수컷의 고환은 교합하는 성기에 직접 연결되어 있지 않다. 시어발드Sierwald는 “따라서 수컷은 사정해야 하고 자신의 소위 Gonpoden을 푸르스름한 사정에 담근다.

실제 짝짓기의 경우, 암컷들은 외음부를 바깥쪽으로 뒤집는다.
연구원은 “두 번째 다리 사이에 두 개의 개구부를 지니고 있다.”고 말했다. 수컷이 들어오면 그의 고노포덴(성기) 끝에 달린 작은 집게로 암컷 생식기의 생식선에 꽂는다. 고노포드Gonopods와 외음부는 자물쇠와 열쇠처럼 서로 맞는다. 이것이 팀이 추측하는 것처럼 짝짓기 행위가 작동하는 유일한 방법이다.

▲ 노래기의 실제 크기 손바닥과 비교 by JoHannes at WIKIMEDIA Commons

섹스 후 봉인

또 흥미로운 점은, 짝짓기 후 외음부는 끈적끈적한 분비물로 봉인되고 정자는 암컷의 몸에 둘러싸인다. 암컷 노래기가 나중에 알을 낳으면 나갈 때 저장된 정자와 접촉하게 된다. 그러나 실제로 누가 외부에 노출된 암컷 생식기가 닫히는 것을 고려했을까?

Sierwald는 “연구 전에, 수컷의 분비물은 암컷이 다시 교배하는 것을 막으려고 이런 방법이 유래한다고 생각했다. 그러나 우리 CT 이미지는 외음부 내부의 땀샘을 밝혀냈다. 이것은 많은 분비물이 암컷에서 나올 수 있음을 시사한다. 이것으로 수컷의 생식기 혹은 정자를 보호하려고 하는지 여부는 추가 연구를 위한 흥미로운 질문이다."고 보고했다.
이제 시작

"처음으로, 우리는 노래기의 암컷과 수컷의 성기가 서로 어떻게 상호작용 하는지를 봤다"고 연구원들은 조사의 중요성을 요약했다. 그들의 새로운 발견은 노래기 섹스와 관련된 과정을 더 잘 이해하는 데 단지 도움을 줄 뿐이다.

다른 노래기 생식기와의 비교는 앞으로 이 절지동물들 사이의 관계를 명확히 하는 데 도움이 될 수 있다. 이에 대한 추가 연구가 필요하다. “Pseudopolydesmus는 빙산의 일각에 불과하다. 전 세계에 16목의 노래기가 있다. 대부분의 경우에 암컷 외음부가 어떻게 보이는지 모호하다."고 Sierwald는 결론을 내렸다.

(Arthropod Structure & Development, 2020; doi: 10.1016/j.asd.2020.100913)
참고 : Field Museum

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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