남극에서도 살 수 있는 유일한 곤충...가혹한 환경에서의 독특한 생존전략

극한의 환경에 강풍이 휘몰아치는 남극대륙은 벌레 한 마리 살 수 없는 장소라고 생각될지도 모릅니다. 그런데 3,000만 년이나 전부터 서식하고 있는 곤충이 있습니다. 몸길이가 불과 5㎜면서 남극대륙 최대 크기의 육상생물이기도 합니다. YouTube의 과학채널 'SciShow'가 극한의 대지에서 사는 쿨한 곤충의 생태를 소개했습니다.

The Insect That Thrives in Antarctica
https://www.youtube.com/watch?v=SeeNyOAcviI

날개가 없는 파리의 일종인 남극깔따구(Belgica antarctica)는 지구 상에서 가장 극한의 한랭지인 남극에 서식하는 유일한 곤충입니다. 남극에서 살아남기는 쉽지 않지만 다양한 방법으로 극한의 대륙에서 잘 살아남고 있습니다.

일반적으로 남극은 서식지로서는 최악입니다. 평균 기온은 빙점 아래를 훨씬 밑돌아 차갑고 건조한 강풍으로 인해 순식간에 말라 버립니다. 파충류와 같은 냉혈동물이며 살기 위해서는 외기의 따뜻함을 필요로 하고 그렇지 않으면 행동을 할 수 없게 되는 곤충에게는 특히 생존하기 어려운 환경입니다.

게다가 남극은 지구 상에서도 오존층이 매우 얇은 지역이어서 자외선이 지상에 쏟아지고 있습니다. 그 때문에 DNA의 변이가 일어나기 쉬워 곤충에게는 위험합니다.

거주지로는 결코 선택하고 싶지 않은 환경이지만 남극깔따구에게는 천국입니다. 남극깔따구는 남극에서 3,000만 년 전부터 서식했고 그 과정에서 남극에 적응하기 위해 다양한 진화를 이루었습니다.

우선 남극깔따구는 날 수 없는 파리입니다. 남극의 강풍을 상대로는 도움이 되지 않기 때문에 날개조차 가지고 있지 않습니다. 그 덕에 체온이 대량으로 방출되어 버리는 날개가 없어 약간의 체온을 잃지 않게 되었습니다.

다른 곤충과 마찬가지로 남극깔따구는 체액이 얼어도 살 수 있습니다. 이것은 '콜드 하드닝'이라는 작용에 의한 것으로 남극에서는 일상적인 체내 세포의 동해를 체내의 특별한 화학물질로 막습니다. 또 자외선이나 극한 등의 스트레스 속에서 체내의 단백질이 형상을 유지하지 않게 되었을 때 이것을 수정하는 '열 쇼크 단백질'도 체내에 가지고 있어 그 기능을 보전합니다.

그리고 남극깔따구는 독특한 라이프사이클로 일년 중 극한의 시기를 극복합니다. 성충의 수명은 불과 10일 정도이고 2년간을 유충의 형태로 지냅니다.

그 때문에 2회의 여름을 먹이수집에 충분히 활용할 수 있어서 충분히 영양을 보급해 번식에 대비합니다. 시기가 다가오면 남극깔따구는 일제히 우화하고 상대를 찾아 교미합니다.

사실 단 5mm의 이 곤충은 남극대륙에서 가장 큰 육상생물입니다. 펭귄은 정확히는 해상생물입니다.

더욱 놀랍게도 남극깔따구는 이러한 생존전략을 곤충 중에서 가장 작은 게놈으로 달성하고 있습니다. 즉 그 게놈은 그리 복잡하지 않습니다. 사실 이러한 진화적응으로 남극깔따구는 극한의 환경을 잘 살아나고 있는데 실은 같은 메카니즘을 다른 곤충도 이미 가지고 있습니다.

다른 곤충도 가진 생존기능의 활용이 능숙한 것인지 아니면 좀 더 다른 특징이 있는지 등 남극깔따구의 이 독특한 이유를 과학자들은 지금도 계속 연구하고 있습니다.