[표지로 읽는 과학] 목도리도요의 짝짓기 전략, 개체마다 다른 이유

사이언스 제공

국제학술지 '사이언스'는 이번 주 표지로 화려한 깃털을 자랑하는 수컷 목도리도요의 모습을 실었다. 목도리도요는 대표적인 일처다부제 조류종이다. 해마다 번식기가 되면 수컷들은 일정한 장소에 모여 암컷에게 구애 활동을 한다. 독특한 점은 구애 활동을 하는 수컷이 개체마다 서로 다른 짝짓기 전략을 사용한다는 것이다.

수컷 목도리도요는 구애 활동 중 기본적으로는 부리로 다른 수컷의 장식 깃을 물어뜯거나 날개짓을 하며 뛰어오르는 공격적인 행동을 보인다. 그러면서 세 가지의 명확히 구분되는 짝짓기 전술을 보인다. 화려한 자태를 뽐내며 호전적인 움직임을 보이는 '독립', 상대적으로 차분한 움직임으로 상대방의 주변을 빙빙 도는 '위성' 그리고 암컷의 행동을 따라하는 '모방(faeder)'이다. 수컷 목도리 도요가 개체에 따라 남성성을 표출하기 위해 다른 전략을 사용하는 이유는 수십 년 동안 학계의 수수께끼였다.

수컷 목도리도요의 제각각인 짝짓기 전략은 호르몬 생성의 개체차 때문이라는 연구 결과가 나왔다. 호르몬 생성 양상의 차이는 특정 유전자 발현의 차이에서 비롯되는 것으로 확인됐다. 재스민 러브랜드 독일 막스플랑크연구소 연구원 연구팀은 이같은 내용을 담은 연구 결과를 23일(현지시간) 국제학술지 '사이언스'에 발표했다.

수컷 목도리도요의 짝짓기 전술은 체내에서 분비되는 안드로겐 호르몬의 농도에 따라 달라졌다. 안드로겐은 남성 생식계의 성장, 발달, 기능에 영향을 미치는 모든 남성 호르몬이다. 주요 안드로겐에는 '남성 호르몬'으로 알려진 테스토스테론이 있다.

안드로겐의 수치가 높은 수컷 목도리도요는 호전적인 움직임의 '독립' 짝짓기 전략을 선택할 가능성이 높았다. 안드로겐 수치가 낮은 목도리도요는 외모가 암컷과 비슷한 경향이 있었으며 짝짓기 전술도 덜 적극적인 '모방'을 채택하는 경우가 많았다. 안드로겐 수치가 중간 정도인 목도리도요는 '위성' 전술을 종종 사용했다.

연구팀은 수컷 목도리도요에서 안드로겐의 생성 차이를 유발하는 결정적인 유전자로 'HSD17B2'란 유전자를 지목했다. HSD17B2 유전자는 뇌와 생식선, 혈액에 존재하는 다양한 유전자와 상호 작용하며 다양한 활성 패턴을 나타냈다. 활성화되는 양상에 따라 안드로겐 생성에 영향을 미치는 효소의 생산성에 차이가 생겼다.

연구팀은 "단일 유전자의 변화가 호르몬과 생리학적 변화에 영향을 미친다는 사실을 알아냈다"고 설명했다. 이어 "이러한 발견은 기존에 우리가 알고 있던 호르몬 생성에 필요한 특성에 더해 새로운 사실을 알려준다"며 "호르몬에 대한 새로운 '생명의 규칙'을 찾아낸 것"이라고 덧붙였다.

<참고 자료>

- 10.1126/science.adp5936

[박정연 기자 hesse@donga.com]