죽음의 뉴트가 처한 불가능한 딜레마

18 hours ago 1

  • Rough-Skinned Newt(Taricha granulosa) 는 세계에서 가장 독성이 강한 뉴트 종으로, 미국 퍼시픽 노스웨스트 지역에 서식함
  • 이 뉴트와 garter snake(Thamnophis sirtalis) 사이에는 독성을 둘러싼 진화적 군비 경쟁이 존재함
  • 뉴트의 극단적인 독성은 테트로도톡신에 대한 뱀의 저항성과 맞물려 진화했으며, 양쪽 모두 대가를 치르고 있음
  • garter snake는 이 독을 간에 저장해서 자신을 먹는 포식자에게도 유독해지는 전략을 사용함
  • 이 상호작용의 세부 내용과 예외 상황은 아직 연구 중이며, 다양한 미스터리가 남아있는 상태임

죽음의 뉴트의 독성 원인

  • 세계에서 가장 독성이 강한 뉴트인 Taricha granulosa(러프스킨 뉴트) 는 북미 퍼시픽 노스웨스트 해안 지역에 분포함
  • 한 마리에서 나올 수 있는 독은 여러 명의 성인 인간을 치명적으로 할 수 있는 수준
  • 뉴트는 독성은 갖고 있지만, 맹독성(venomous)은 아님. 즉, 물거나 쏘지 않으며, 접촉만 하고 손을 아주 깨끗하게 씻으면 안전함

뉴트의 극단적 독성, 그 이유

  • 많은 뉴트가 독성을 가지지만, Taricha granulosa만 유난히 독성이 강한 근본 원인군비 경쟁(arms race) 에서 기인함
  • 이 지역의 garter snake(Thamnophis sirtalis) 는 테트로도톡신(blue-ringed octopus의 독과 동일 성분)에 대한 저항성을 진화시키고 있고, 뉴트는 점점 더 강한 독성을 진화시켜 옴
  • 테트로도톡신은 뉴트 피부에 서식하는 공생 세균이 생산
  • 뱀의 저항성이 커질수록 뉴트의 독성도 같이 커지고, 이 과정이 피드백 루프로 지속됨

독성과 저항성의 대가

  • 자연계의 모든 것은 비용이 따르며, 뉴트는 독성을 높이는 대가로 더 많은 세균을 유지하기 위해 대사 부담 증가를 감수해야 함
  • 더 독성이 강한 뉴트는 더 많은 칼로리를 필요로 하며, 이는 생존에 불리하게 작용함
  • 반대로 뱀의 테트로도톡신 저항성도 비용이 있음. 저항성 확보를 위한 신경계 생화학적 변형이 *** 신경학적 기능 장애, 반사능 저하, 미세한 행동 변화 등*** 여러 형태로 나타날 수 있음
  • 퍼시픽 노스웨스트 외부 지역의 garter snake는 저항성이 약해 치명적으로 당함. 즉, 저항성 진화에는 분명한 비용이 존재함

garter snake가 독성 뉴트를 먹는 이유

  • 저항성 진화도 힘들고, 뉴트를 먹을 때 뱀이 가려움, 구토, 불편감을 겪지만, 뱀들은 계속해서 뉴트를 먹음
  • 이유: garter snake는 뉴트를 먹고 테트로도톡신을 간에 축적함으로써 포식자로부터 자신을 보호함. 그러나 자체적으로 독을 만들지는 못하고, 시간이 지나면 독성이 사라져 다시 뉴트를 먹어야 함

군비 경쟁의 진화적 악순환

  • 독성이 약한 뉴트는 먹혀버리고, 저항성이 약한 뱀도 뉴트 포식을 못해 독을 축적 못 함
  • 뉴트는 aposematic(경고색) 무늬를 못 진화시킴. 눈에 띄게 되면 뱀에 더 많이 먹히기 때문임
  • 독성은 계속 높아지고, 뱀의 저항성도 같이 올라가는 식의 끝없는 진화적 딜레마가 지속 중임

다양한 예외와 추가 미스터리

  • 알래스카처럼 garter snake가 없는 지역의 뉴트는 대부분 홉독성이 약하나, 일부는 여전히 강함
  • 밴쿠버 아일랜드처럼 뱀이 여럿 있는데도 독성과 저항성 군비 경쟁이 덜한 지역도 존재함
  • 뉴트만이 아니라 garter snake 자체가 aposematic(경고색) 무늬로 진화할 수 있는가에 대한 의문도 있음. 그러나 외형 변화에 대한 학계 연구는 부족함
  • 퍼시픽 노스웨스트 생태계 자체도 지질학적으로 매우 젊은 편이라, 현재의 군비 경쟁이 영구적인 현상인지 불확실함
  • Taricha속의 다른 뉴트들도 상당 독성이며, Thamnophis속의 분류도 복잡함

맺음말

  • 이 군비 경쟁과 진화적 딜레마는 많은 논문의 연구 대상이며, 아직 명확히 풀리지 않은 미스터리가 많음
  • 죽음의 뉴트 사례는 상호 진화, 생태적 상호작용, 진화적 비용이라는 주제의 살아있는 실험실로서, 미래 연구의 여지가 많음

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