[표지로 읽는 과학] 몸길이 4cm에서 1.2m까지 늘어나는 생물

사이언스 제공

이번주 국제학술지 ‘사이언스’ 표지에는 단세포 원생생물(Lacrymaria olor)이 목을 움츠린 모습과 길게 늘린 모습의 이미지가 담겼다.  

이 생물은 먹이를 사냥할 때 몸길이의 30배에 달할 정도로 목을 가역적으로 길게 확장시킬 수 있다. 새로운 연구에 따르면 주름이 잡힌 오리가미(종이접기) 구조를 통해 빠르게 목을 늘려 먹이를 잡을 수 있는 것으로 나타났다. 

레오나르도 고르딜로 칠레 산티아고대 물리학과 교수 연구팀은 고해상도 이미징 등을 통해 원생생물이 목의 나선형 주름을 제어하는 방식을 확인하고 연구결과를 6일 사이언스에 발표했다. 

연구팀은 원생생물의 목이 세포의 모양을 결정하는 역할을 하는 ‘미세소관’이라는 긴 중합체에 덮여 있다는 점을 발견했다. 미세소관은 스프링이나 코일 형태가 아닌 오리가미 형태로 접혀 있다는 점도 확인했다. 접혀 있던 주름이 펼쳐지면서 순식간에 목이 늘어난다는 것이다. 

몸길이가 원래 4cm에 불과한 원생생물은 무려 1.2m까지 몸길이를 늘릴 수 있다. 사람으로 치면 1.7m 키를 가진 사람이 51m까지 늘어나는 수준이다. 매우 놀라운 수준의 신체 확장 능력이 있다는 점에서 과학자들은 이 원생생물의 목이 길어지는 물리적인 방법에 관심을 가져왔다.

이번 연구를 통해 오리가미 원리를 통해 목이 늘어난다는 점을 확인했지만 목이 어떻게 다시 빠르게 수축되는지, 멀리 있는 먹이를 어떻게 감지하는지 등에 대해서는 아직 밝혀지지 않았다.

연구팀은 "이 생물의 미스터리를 좀 더 파헤친다면 인간에게 유용한 여러 기하학적 응용이 가능할 것"이라고 말했다. 수술 시 체강의 좁은 공간을 확장하거나 수축할 수 있는 미세 수술도구 등 마이크로로봇 분야에 활용할 수 있고 우주 건축 등에도 잠재적 응용 가능성이 있다는 설명이다.

[문세영 기자 moon09@donga.com]