[표지로 읽는 과학] 벌레 잡는 식물의 구조적 비밀

사이언스 제공

이번주 국제학술지 ‘사이언스’ 표지에는 육식을 하는 식물인 ‘네펜데스 그라실리스’가 개미를 유인하는 모습이 실렸다. 개미는 이 식물의 뚜껑 아래에 불안정하게 있다.

네펜데스 그라실리스는 곤충을 먹이로 삼는 식물이다. 곤충을 포획할 수 있는 이유는 세 가지 조건을 충족하기 때문이다. 곤충이 낭상엽(주머니 형태 잎)으로 떨어질 수 있는 뚜껑 구조, 낭상엽에 떨어진 뒤 빠져나올 수 없는 미끄러운 안쪽 면, 스프링 기능을 가진 단단한 뚜껑 등 3가지다. 이 세 조건이 조합을 이뤄야 벌레는 낭상엽에 갇히게 된다.

영국 브리스틀대, 옥스퍼드대, 브리티시컬럼비아대 등 공동 연구팀은 네펜데스 그라실리스가 어떻게 이 세 가지 형질을 갖게 됐는지 분석한 연구를 4일 사이언스에 발표했다.

연구팀은 네펜데스 그라실리스 서식지에서 4000km 떨어진 곳에서 비슷한 곤충 포획 메커니즘을 가진 '네펜데스 페르빌리'라는 벌레잡이식물을 발견했다. 두 종을 비교해본 결과 서로 다른 구조적, 화학적, 기계적 형질을 갖고 있었다.

곤충 포획 메커니즘은 비슷했지만 물리화학적 구조는 서로 달랐던 것이다. 두 종이 곤충을 가장 잘 포획할 수 있는 조합을 선택해 개별적으로 진화한 것으로 분석됐다. 연구팀이 현장 조사, 현미경 관찰, 화학 분석 등으로 분석한 결과다. 연구팀은 "서로 독립적으로 진화했지만 곤충을 잘 잡을 수 있는 방향으로 형질 조합을 이루면서 결과적으로 서로 닮은 유사한 특성을 지닌 수렴진화가 일어났다"고 설명했다. 

[문세영 기자 moon09@donga.com]