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[바이오토픽] 새로 밝혀진 빈대의 진화사: 공룡시대에 지구상에 등장
생명과학 양병찬 (2019-05-17 09:18)

새로 밝혀진 빈대의 진화사: 공룡시대에 지구상에 등장

Bats were thought to be the first hosts of bedbugs, but new research shows that the parasites evolved about 50 million years earlier than bats./ Mark Chappell, University of California, Riverside

빈대(bedbug)라고 하면, 여행자를 호텔 침대에 대한 피해망상증 환자로 만드는 '교활한 사과씨만 한 흡혈귀'를 생각하기 쉽다. 그러나 약 100종(種)에 달하는 빈대 중에는 인간이 거의 들어가지 않는 동굴 깊숙한 곳에 살면서 박쥐와 새들을 괴롭히는 것들도 있다.

이제 과학자들은 30여 종의 DNA를 이용하여 세계 최초로 빈대의 계통수(family tree)를 만들었다. 그들이 공개한 빈대의 족보는 놀라움으로 가득 차 있다. 예컨대, 빈대는 지금껏 생각했던 것보다 유구한 역사를 갖고 있어서, 자그마치 공룡시대까지 거슬러 올라간다고 한다. 그리고 빈대에게 최초로 깨물림으로써 '행운의 수혜자'가 된 동물을 콕 집어서 말할 수는 없지만, 과학자들에 따르면 최소한 세 가지 종류의 빈대들이 시간 경과에 따라 '인간의 피'를 사랑하게 되었다고 한다.

"과학자들은 최근 노린재(stink bug), 침노린재(로맨틱한 kissing bug, 또는 무시무시한 assassin bug)와 같은 곤충의 진화사를 소상히 밝히는 개가를 올렸다. 그러나 빈대의 경우에는 뚜렷한 성과를 거두지 못했다"라고 UC 리버사이드의 크리스티아네 바이라우흐(곤충분류학)는 말했다. 많은 빈대는 박쥐에게 기생하므로, 연구자들은 오랫동안 "빈대에게 최초로 희생된 동물은 박쥐"라고 가정해 왔다. 그러나 박쥐에게 기생하는 빈대는 수집하기가 어렵다. 왜냐하면, 놈들의 표본을 수집하려면 박쥐의 보금자리인 깊은 동굴 속으로 들어가야 하기 때문이다. "당신은 동굴 속의 빈대를 수집하는 게 얼마나 어려운지 모를 거예요"라고 바이라우흐는 한탄했다.

그러나 어떠한 어려움도 독일 드레스덴 공대의 클라우스 라인하르트(곤충학)를 멈추지 못했다. 빈대에 관한 각별한 관심은, 그로 하여금 '빈대의 문화사'에 관한 두 편의 논문(참고 1)을 쓰게 만들었다.

이번에는 빈대의 계통수를 작성하기 위해, 라인하르트가 이끄는 연구팀은 표본의 일부를 박물관과 다른 연구자들로부터 입수했다. 그러나 나머지 표본을 구하기 위해, 그들은 내전(內戰)으로 고통받는 지역과 어두컴컴한 동굴 속까지 찾아갔다. 어떤 동굴의 경우에는 관계당국으로부터 '멸종위기 박쥐를 연구해도 좋다'는 허가를 받아야 했고, 때로는 무릎까지 올라오는 구아노(guano) 더미를 밟으며 터벅터벅 걷는 등 온갖 수모를 겪어야 했다. 천신만고 끝에 수천 가지 표본을 수집한 후, 그들은 34종의 DNA를 시퀀싱하여 염기서열을 비교분석함으로써 계통수를 완성했다.

그들은 '빈대가 지구상에 처음 등장한 때'와 '빈대가 다양화(diversification)된 때'를 계산하기 위해, 1억 년 된 화석을 이용하여 변이율(mutation rate)을 추정했다. 그 결과, 빈대는 모든 박쥐의 기록이 나타나기 전부터 지구상에 존재했던 것으로 밝혀졌다. 즉, 가장 오래된 박쥐 화석의 연대는 겨우 6,400만 년 전이지만, 이번 연구에서 빈대의 역사는 공룡시대(중생대 백악기)인 1억 1,500만 년 전으로 거슬러 올라가는 것으로 밝혀졌다. 그리고 최초의 빈대는, 이미 흡혈충이었던 조상으로부터 진화한 것으로 나타났다. (일부 연구자들은 "빈대가 피를 빨기 시작한 것은, 피를 빨지 않는 조상으로부터 갈라져나온 이후다"고 생각했었다.) 이번 연구결과는 《Current Biology》 5월 16일호에 실렸다(참고 2). "이미 어느 정도 짐작했지만, 명백하게 밝혀진 것은 이번이 처음이다"라고 바이라우흐는 말했다.

이번에 발표된 계통수는 '빈대와 인간의 관계'에 대한 아이디어를 뒤집었다. 전형적으로 인간의 피를 빠는 종은 Cimex lectularius와 열대지방에 서식하는 C. hemipterus다. 종전에 연구자들은 "두 종은 하나의 공통조상에서 출발했고, 160만 년 전 호모 사피엔스가 호모 에렉투스에게서 갈라진 후 다양화되었다"고 제안했다. 그러나 이번 연구에 따르면, 두 빈대는 4,700만 년 전 각자 제 갈 길을 걷기 시작했다고 하는데, 이는 "둘이 이미 동물의 피를 빨고 있다가, 나중에 독립적으로 인간의 피를 빠는 쪽으로 전향했다"는 것을 의미한다.

"호모 사피엔스가 등장한 이후, 한두 종의 빈대가 인간 숙주로 갈아탔다"라고 라인하르트는 말했다. 예컨대, 그는 호피족(Hopi: 애리조나 주 북동부에 사는 푸에블로인디언의 일족)의 전설에 관한 연구를 토대로, "독수리에게 기생하던 빈대가 인간의 피를 빨기 시작했다(참고 3)"고 확신하게 되었다. 그리고 인간의 피를 빠는 Leptocimex boueti의 경우(이들은 박쥐의 피도 빨며, 최초의 숙주는 박쥐였을 가능성이 높다), 전 세계적으로 구아노 채굴이 증가함에 따라 인간의 피를 빨게 되었던 것으로 보인다. 이 두 가지 증거를 종합하면, 지금으로부터 약 50만 년 전 신종 빈대가 인간을 정복했다"는 결론이 나온다. "인간·가축·야생동물 간의 접촉이 점점 더 증가했음을 감안할 때, 새로운 빈대가 인간의 피를 빨기 시작하는 데는 50만 년이 채 안 걸렸을 수도 있다"라고 라인하르트는 말했다.

"빈대의 '숙주 갈아타기 전략'이 성공했다는 것은, 그들이 새로운 환경에 적응하는 데 놀랍도록 능숙했음을 의미한다"라고 노스캐롤라이나 주립대학교의 코비 샬(행동생태학)은 논평했다. "빈대 개체군은 지금껏 글로벌 여행 등의 인간행동과 살충제에 신속히 적응했으며, 앞으로도 그럴 것으로 예상된다"라고 그는 말했다.

※ 참고문헌
1. http://www.reaktionbooks.co.uk/display.asp?ISB=9781780239736
2. http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0960982219304774
3. http://academic.oup.com/ae/article/58/1/58/1754585

※ 출처: Science http://www.sciencemag.org/news/2019/05/bedbugs-date-back-time-dinosaurs-new-family-tree-suggests


 

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양병찬 (약사, 번역가)
서울대학교 경영학과와 동대학원을 졸업하고, 은행, 증권사, 대기업 기획조정실 등에서 일하다가, 진로를 바꿔 중앙대학교 약학대학을 졸업하고 약사면허를 취득한 이색경력의 소유자다. 현재 서울 구로구에서 거주하며 낮에는 약사로, 밤에는 전문 번역가와 과학 리포터로...
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