빨판으로 유해한 미생물 감지하는 문어

문어의 빨판에 있는 '화학 촉각 분자'는 먹이 표면에 사는 미생물이 생산하는 화학물질을 감지해 부패 여부를 파악한다. Cell 제공.

문어의 빨판은 필요한 곳에 자유자재로 달라붙는 ’접착 센서‘로 잘 알려져 있다. 문어 빨판이 상한 음식을 가려내는 ’신선도 감지 센서‘ 기능도 한다는 점이 확인됐다. 

사람은 냄새를 통해 부패한 음식을 가려낼 수 있다. 니콜라스 벨로노 미국 하버드대 분자·세포생물학과 교수 연구팀은 코가 없는 문어는 빨판을 통해 부패한 음식을 가려낼 수 있다는 점을 확인하고 연구 결과를 17일 국제학술지 ‘셀’에 발표했다. 

연구팀은 두점박이문어가 자신이 낳은 알 중 일부를 버린다는 것을 관찰했다. 문어가 버린 알을 주사전자현미경으로 관찰해 알의 표면이 미생물로 덮여 있다는 점을 발견했다. 연구팀은 "문어는 미생물에 의해 부패한 알을 식별하고 다른 알들이 오염되지 않도록 이미 오염된 알을 버리는 것으로 보인다"고 설명했다. 

관찰 결과 문어는 먹이를 살필 때도 비슷한 과정을 거쳤다. 빨판으로 먹이를 살펴본 뒤 박테리아로 뒤덮인 게를 버리는 행동을 보인 것이다. 

연구팀은 문어 빨판에 있는 ‘화학 촉각 분자’가 미생물들이 생산하는 화학물질을 감지해 뇌로 전기 신호를 보낸다는 점을 확인했다. 문어는 빨판으로 감지한 정보를 뇌로 전달해 상한 음식과 신선한 음식을 가려낸다는 것이다. 

연구팀은 문어가 버린 알과 게 껍질 표면에 존재하는 미생물 300종을 분석하고 화학 촉각 분자가 가장 강력하게 감지하는 화학물질도 찾았다. 게 껍데기에 존재하는 비브리오 알지놀리티쿠스라는 박테리아가 생성하는 ‘H3C’와 비브리오 메디테라네이가 알 표면에서 생성하는 ‘LUM이 문어가 가장 잘 감지하는 화학물질이었다.

  

연구팀은 플라스틱으로 만든 게에 H3C를 바른 뒤 문어가 보이는 행동도 관찰했다. 그 결과 문어는 H3C를 바른 게를 거부하는 경향을 보였다. 젤로 만든 가짜 알에 LUM을 묻혔을 때도 동일한 반응을 보였다. 

연구팀은 ”장내에 존재하는 미생물은 기분부터 식욕까지 다양한 영향을 미치는 것으로 잘 알려져 있다“며 ”문어가 미생물을 감지해 부패한 음식을 가려낸다는 것은 몸 밖에 존재하는 미생물 역시 동물의 행동과 생존에 영향을 미친다는 의미“라고 설명했다.  

<참고 자료> 
doi.org/10.1016/j.cell.2025.05.033 External Link

[문세영 기자 moon09@donga.com]