숙주를 둘러싼 촌충들의 경쟁

KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-02-12

두 마리의 기생충이 경쟁하는 경우에 오로지 한 마리만이 승리하게 된다는 연구결과가 발표되었다. 만일 두 마리의 촌충이 동일한 숙주에 감염되었다면 이들은 영향력을 증대시키기 위해서 함께 팀을 이루게 된다. 하지만 만일 각기 다른 목적을 갖게 되는 경우에 이들은 서로에 대해서 통제를 위한 경쟁에 돌입하고 상대방을 파괴하게 된다고 연구자들은 주장했다. 과학자들은 오랫동안 기생충은 숙주의 행위에 영향을 줄 수 있다는 사실을 알고 있었다. 예를 들어 일부 선충류는 조심스러운 개미가 붉게 변하도록 하고 딸기가 있는 곳에서 배를 들도록 하고 있다. 이것은 개미가 과일로 오인되어 새들에게 잡아먹힐 수 있기 때문이다. 이 단계는 선충류의 삶에서 다음 단계이다. 이것은 원생동물인 톡소포자충 (Toxoplasma gondii)은 위험을 감수하고 모험을 하는 인간행동의 변화를 가져올 수 있다. 많은 경우에 기생충들은 각기 다른 숙주에서 각기 다른 생애단계를 통과하게 된다. 그리고 숙주의 행동에 영향을 주어 기생충이 적절한 시간이 움직일 수 있도록 한다. 하지만 만일 숙주가 다른 연령의 여러 개의 기생충을 갖게 된다면 이 기생충들은 서로 경쟁하게 된다. 독일의 플로엔 (Ploen)에 위치한 막스 플랑크 진화생물학 연구소 (Max Planck Institute for Evolutionary Biology)의 기생충을 연구하는 니나 하퍼 (Nina Hafer)와 만프레드 밀린스키 (Manfred Milinski)는 요각류 (copepods, Macrocyclops albidus)라 불리는 작은 갑각류에 서식하는 다중 시스토세팔러스 솔리두스 (Schistocephalus solidus) 촌충을 조사했다. 이 기생충은 요각류에 기생하고 다음 생애단계를 위해서 어류로 이동하게 된다. 밀린스키와 다른 연구진을 포함한 연구팀의 연구는 이전에 요각류에 어류에서 살 준비가 되지 않은 어린 촌충이 기생하게 되면 요각류는 덜 감염된 동물보다 덜 활동적이다. 결국 어류에 의해서 잡아 먹힐 가능성이 적어진다는 점이다. 이 기생충이 움직일 준비가 되었을 때 이 기생충은 요각류를 촌충이 없는 다른 요각류의 친척뻘이 되는 동물보다 좀 더 활동성을 갖게 된다. 하지만 이러한 변화의 메커니즘은 알려지지 않았다. 이러한 요각류는 좀 더 눈에 잘 띄게 되고 어류에 먹혀 기생충이 이동하게 된다. 하퍼와 밀린스키는 동일한 요각류에 두 마리의 다른 촌충이 기생하게 되어 숙주로 이동할 준비가 될 경우에 이들은 요각류가 단일 기생충에 감염된 경우보다 좀 더 활동적으로 만든다. 연구자들은 이러한 사실을 학술지 <Evolution>지에 발표했다. 하지만 좀 더 오래된 촌충이 어린 촌충과 함께 숙주를 공유하는 경우에는 오래된 동물이 항상 이기게 된다. 어린 촌충은 숙주에 영향을 줄 수 없게 되며 단일 기생충에 감염된 숙주와 비교해서 활동성을 낮출 수 없다. 이 숙주의 활동은 두 마리의 경쟁하는 기생충의 결론처럼 중간단계에 도달하지 않는다. 이를 통해서 오래된 기생충은 어린 기생충을 파괴한다고 하퍼는 말했다. 그 이유는 “기생충이 하는 일을 막을 수 있는 비감염성 기생충을 예상하지 않았다”고 말했다. 오래된 기생충은 두 마리의 어린 개체와 경쟁을 하는 경우에도 이기게 된다. 프랑스 디종의 부르고뉴 대학(University of Bourgogne)의 숙주-기생충 상호작용을 연구하는 프랑크 세질리(Frank Cezilly)는 이번 연구가 실험실에서 기른 숙주를 사용했기 때문에 흥미롭고 좀 더 확고한 연구결과라고 말했다. 그 이유는 요각류가 이전에 기생충에 노출되는 위험을 제거했기 때문이다. 하지만 세질리는 한 개의 기생충은 활동적으로 다른 기생충을 파괴하려고 한다고 주장하면서 기생충이 숙주에 미치는 영향에 관한 메커니즘을 이해하는데 부족한 상황에서 중요하다. 그는 “이것은 사보타지일 수 있다. 하지만 어린 기생충은 오래된 기생충에 의해서 조절되는 것을 극복할 수 없다”고 말했다. 출처: <네이처> 2015년 2월 8일 (Nature doi:10.1038/nature.2015.16875) 원문참조: Hafer, N. & Milinski, M. Evolution http://dx.doi.org/10.1111/evo.12612 (2015). Weinreich, F., Benesh, D. P. & Milinski, M. Parasitology 140, 129–135 (2013). 1.16875-PHOTOTAKE-195328.jpg http://www.nature.com/news/tapeworms-battle-it-out-to-control-shared-host-1.16875