[동물do감] 청각 잃은 모기, 짝짓기 흥미도 잃어

이집트숲모기는 매년 수억 명의 인구에게 감염병을 전파한다. 15308757/게티이미지뱅크 제공.

모기의 윙윙대는 소리는 사람에게는 매우 성가시지만 모기끼리는 로맨틱한 청각 자극이다. 청각 장애가 있는 수컷 모기는 짝짓기를 하지 않는다는 점이 확인됐다. 인간에게 감염병을 매개하는 모기의 번식을 막을 수 있는 또다른 방법이 될 수 있을지 관심이 모인다. 

크레이그 몬텔 미국 산타바바라 캘리포니아대 분자·세포·발달생물학과 교수 연구팀은 모기에게 청각 장애를 일으켜 암컷에 대한 관심을 잃게 만들고 연구결과를 4일 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’에 발표했다. 
 
사람의 로맨틱한 관계는 성격, 외모, 사회적 신호, 성적 매력 등이 복잡하게 얽혀 일어난다. 모기는 훨씬 단순하다. 수컷 모기는 암컷의 파닥거리는 날갯짓 소리에 이끌려 구애를 하고 짝짓기를 한다. 짝짓기는 공중에서 단 몇 초 안에 이뤄진다. 

연구팀에 따르면 암컷 이집트숲모기는 약 500Hz(헤르츠)의 진동수로 날개를 흔든다. 수컷은 암컷의 윙윙거리는 소리를 듣고 공중으로 날아와 약 800Hz의 날갯짓을 한다. 그 다음 재빨리 짝짓기를 하고 각자의 길을 간다. 수컷 모기는 항상 새로운 잠재적 파트너를 찾기도 한다. 

연구팀은 수컷 모기의 구애 행동이 암컷의 날갯짓에 영향을 받는다는 점에서 청각과 짝짓기가 밀접한 연관이 있을 것으로 보았다. 특히 모기의 청각 기관인 ‘존스턴 기관’에 있는 감각 수용체인 ‘TRPVa’에 주목했다.  

유전자를 교정하는 ‘크리스퍼(CRISPR) 캐스9’ 유전자 가위를 이용해 수컷 이집트숲모기의 TRPVa를 코드화하는 유전자를 제거했다. 그 결과 수컷 모기는 더 이상 소리에 반응하지 않았다. 존스턴 기관의 신경세포에서 전기 활동이 유도되지 않는다는 사실을 통해 청각 기능을 상실했다는 점도 확인했다. 

청각을 잃은 수컷 모기를 암컷이 있는 공간에 집어넣자 수컷은 암컷의 날갯짓 소리에 관심을 보이지 않았다. 연구팀은 “모기에게 청각은 로맨틱한 관계를 갖기 위한 욕구를 일으키기에 충분한 도구로 보인다”고 설명했다. 

연구팀은 "보통 동물의 짝짓기가 다양한 감각 신호의 조합으로 일어나는 것과 달리 모기의 경우 단일 감각만으로 짝짓기를 유도하거나 억제할 수 있어 흥미롭다"고 밝혔다.

매년 전세계적으로 수억 명이 이집트숲모기가 전파하는 병원체에 의해 감염병이 발생한다. 뎅기열, 지카바이러스, 황열, 일본뇌염 등 이집트숲모기가 매개하는 감염병의 환자 수를 합산하면 수억 명에 이른다. 모기 매개 감염병을 막기 위해서는 질병을 전파하는 모기의 개체 수를 통제할 필요가 있다. 

현재 모기 개체 수를 통제하는 방법으로 수컷 모기를 불임으로 만든 뒤 풀어주는 ‘불임충 방사법(SIT)’이 사용되고 있다. 암컷이 불임 수컷과 짝짓기를 하면 자손을 퍼트릴 수 없다. 하지만 이 기술만으로는 개체 수가 충분히 억제되지 않는다.  

연구팀은 “청각이 짝짓기에 영향을 미친다는 점과 TRPVa가 청각에 관여한다는 점은 이집트숲모기뿐 아니라 다른 모기 종에서도 유사할 것”이라며 “수컷 모기의 청각 장애를 일으키는 전략은 모기 개체 수를 조절하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다. 

<참고 자료> 
doi.org/10.1073/pnas.2404324121

[문세영 기자 moon09@donga.com]