베놈이니 포이즌이니..."독"이라는 말에는 왠지 신기하고 무서운 매력이 있는데, 자연계에는 맹독으로 사냥감을 죽이는 동물이나 천적을 독살하는 식물이 다수 존재하지만, 인간은 현재로서는 독을 이용할 뿐 자신의 몸 안에 독의 시스템이 갖춰진 것은 아니다.
하지만, "PNAS"에 게재된 연구에 의하면, 적어도 독액으로 무장하는 퍼텐셜이라면 인간에게도 있는 것 같다는.
오히려, 모든 파충류와 포유류에게는 독을 만들어 내는 토대가 되는것이 갖춰지고 있는 것 같고, 독을 생성하는 데 관련된 기관은 침샘이라고 한다.
■ 침샘은 강력한 독샘으로 변한다
독을 만드는 토대는 침샘과 관련된 유전자를 말한다.
거미나 뱀 등, 입에서 독을 분비하는 동물은 많이 있다(더욱 영장류에서는, 유일 늘보로리스가 가진다). 실은 이러한 입안의 독선은, 침샘이 변화한 것이다.
침샘 유전자는 매우 유연하고, 동물계에서는 개별적으로 100번이나 독의 진화가 일어나고 있다. 그러면서도 생물독에 들어 있는 독소의 상당수는 여러 종에서 공통적으로 볼 수 있는데, 예를 들면, 지네 독의 성분은 뱀 독에도 들어 있다.
■ 유양막류 공통 독유전자 세트
이번에 오키나와 과학 기술대학원 대학에 재학하는 박사과정의 학생들은 독과 관련된 하우스키핑 유전자(세포의 기본 기능을 유지하기 위해 필수적인 유전자의 총칭)를 조사했다.
그 결과, 오키나와에서 서식지역을 확대하고 있는 외래종인 타이완허브에서 온갖 유양막류(배아에 양악이 있는 동물 파충류, 새, 포유류 등) 조직에 공통되는 유전자 세트를 발견한 것이다.
이들 중 상당수는 단백질 접기에 관련된 것으로, 연구팀에 따르면 독소가 단백질로 만들어지는 것을 감안하면 맞다고 한다.
■ 인간도 독유전자를 갖고 있다
같은 하우스키핑 유전자는 인간의 침샘에서도 발견된다. 침샘 역시 대량으로 단백질을 만들어내는 기관이다.
이런 유전적 토대가 있기에 동물들 사이에선 각종 독이 독자적으로 진화할 수 있었는데, 포유류나 파충류라면 어느 생물이나 입에서 독을 분비하는 시스템의 기초가 갖춰져 있다는 것이다.
■ 인독의 기본이 되는 단백질
인간조차 여러 독분비 시스템에서 사용되는 중요한 단백질을 생산한다. 그것은 칼리클레인이라는 타액에 포함된 단백질로, 다른 단백질을 소화시키는 힘이 있다.
칼리클레인은 매우 안정돼있고, 돌연변이한다고 갑자기 기능을 상실하지는 않는다. 그 덕분에 변이했을 때 고통을 더 주고 더 살상력(예를 들어, 혈압을 급격히 저하시키는)이 있는 독이 되기 쉽다.
그러므로 칼리클레인은 인간이 독액을 발달시키기 위한 이론적 출발점이 된다. 하지만 현실적으로는 인간이 지금의 식생활이나 파트너 찾기를 하고 있는 한, 그 가능성은 낮을 것 같다.
■ 생태에 따라 진화하는 독
생물이 독을 진화시키는 이유는, 몸을 보호하기 위해서나 사냥감을 죽이기 위해서지만, 자연 선택에 따라 그런 종류의 욕구에 맞춘 것이다.
예를 들어, 어느 사막의 뱀은 같은 종이라도 생활환경에 따라 독의 종류가 다르다.
탁 트인 곳에 사는 뱀이라면, 그 독은 순환기계에 효과가 있고, 이들의 주 사냥감은 쥐인데, 이런 환경에선 당장 죽이지 않아도 독으로 약해진 개체를 추적하는 데 별 어려움이 없다.
그런데 주 사냥감이 도마뱀이 되는, 바위가 많은 산악부에선 강력한 신경독으로 된다. 당장 잡아내지 못하면, 바위 그늘 등으로 바로 도망가 버리기 때문이다.
포유류에도 독을 가진 생물은 있다. 쥐박쥐의 독은 먹이를 죽이기 위해서가 아니라, 먹기 쉽게 상처 부위의 피가 굳지 않도록 하기 위한 것이다.
땃쥐류나 솔레노돈은 독으로 큰 사냥감을 굴복시킬 수 있는데, 땃쥐류는 때로 사냥감(곤충 등)을 마비시켜 보존식으로 만들기도 한다.
또 진수오리갈매기는 입에서 독을 분비하지는 않지만, 뒷다리에 독발톱을 갖고 있어, 암컷과 세력권을 둘러싼 동종 간 싸움에서 이를 사용하는데, 인간은 독을 만들 필요가 없었다.
한편, 인간도 독자적인 도구나 사회구조를 발달시켜 왔지만, 식량을 획득하기 위해서도, 파트너를 획득하기 위해서도, 독을 사용할 필요성은 현재까지는 없다.
독을 만든다는 행위는, 필요한 단백질을 생산하기 위해 에너지를 소비하는 행위이기도 하다. 그러니까 쓸데없이 발달시킬 필요는 없고, 사용되지 않으면 쉽게 사라져 버린다.
예를 들어, 바다뱀의 동료에게는 퇴화한 독선을 가지고 있는 것이 있고, 과거에는 물고기를 먹었지만, 알을 먹고 살기로 한 탓에 사냥감을 잡는 독이 필요없어졌고, 결과적으로 그 독을 잃었다.
■ 독 유전자의 의료에의 응용
또한 생물의 독은 위험한 것이면서도 그 배후에 있는 유전자를 이해하면, 의료에 응용할 수 있을지도 모른다.
예를 들어, 코브라의 강력한 독을 만들어 내는 유전자가 뇌속에서도 발현되면, 그 개체는 순식간에 죽어버릴 것이다. 그렇게 되지 않도록 코브라는 다른 조직에서의 유전자 발현을 통제하고 있을 것이다.
그 방법이 해명되면, 암등의 치료에 도움이 될지도 모른고, 암 증상의 주된 원인은 조직이 무질서하게 성장해 잘못된 장소에 있지 말아야 할 물질을 분비해 버리기 때문이다.