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KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

창조설계

문어의 또 다른 경이로운 능력이 발견됐다 : 문어 빨판의 표면에서 발견된 특별한 피부센서

미디어위원회
2020-12-30

문어의 또 다른 경이로운 능력이 발견됐다.

: 문어 빨판의 표면에서 발견된 특별한 피부센서 

(How Octopus Tentacles Find Crab Dinners)

by Brian Thomas, PH.D. 


      문어의 팔은 잘려져도 좀비처럼 물속에서 주변을 계속 샅샅이 탐색한다. 수조 실험에서 잘려진 문어 다리의 빨판(sucker, 흡반)은 뇌가 없어도 여전히 게(crab)를 감지하고 잡고 있었다. 이제 하버드 연구자들은 문어의 빨판이 그렇게 작동되는 이유를 발견하기 시작했다.

분자생물학자인 니콜라스 벨로노(Nicholas Bellono)가 이끄는 연구팀은 각 빨판의 피부 표면에서 특별한 감각세포를 발견했다.[1] 한 유형의 센서에는 초파리 발에서 발견되는 것과 기본적으로 동일한 구조의 기계적 수용체가 있었다. 또 다른 유형의 센서는 문어에게 매우 독특한 미각과 같은 것을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 그렇다. 문어는 촉수(tentacles)로 맛을 볼 수 있었다.

Cell 지에 논문을 게재한 연구팀은 이 문어의 특별한 피부센서를 화학촉각 수용체(chemotactile receptors, CR)라고 불렀다.[2] 그들은 일련의 실험을 통해서 이들 세포와 수용체 분자들이 어떻게 작동되는지를 알아냈다. 그들은 수중 코처럼 잘 작동될 뿐만 아니라, 이러한 감각 시스템은 화학물질과 표면에 대한 감도 수준을 문어가 미세하게 조정할 수 있다고 결정했다.

연구 저자들은 "따라서 화학촉각 수용체는 광범위한 신호 필터링 및 코딩이 가능하며, 문어 팔에 분산되어있는 반자율신경계(semi-autonomous nervous system)에서 말초적으로 처리하는 데에 매우 적합하다"라고 썼다. 네트워크로 연결된 컴퓨터와 같이, 분산된 시스템에는 공통 목표를 달성하기 위해서 서로 통신하는 분리된 정보처리 장치들이 들어있는 것이다.

일반적 환경에서, 센서가 특정 요구사항에 적합한지 아닌지를 확인하려면 엔지니어가 필요하다. 그리고 어떤 분산된 시스템에서 모든 부품들이 서로 통신할 수 있도록 하려면, 소프트웨어 공학자가 필요하다.

문어가 살아가는데 있어서 이러한 감각 시스템은 얼마나 이상적일까? 연구자들은 더 깊이 조사해보았다. 그들은 단백질 발현 수준과 특정 자극에 대한 전기화학적 반응뿐만 아니라, 피부 내 다양한 세포들의 배열을 조사했다.

그 결과 다른 유형의 감각세포들이 서로 가까이에 모여 있었다. 연구자들은 이 세포들이 서로 서로 화학물질과 표면을 감지하고 해석하는데 도움이 된다는 아이디어를 테스트했다. 그들은 Cell 지에 다음과 같이 썼다. “감각수용체와 그것과 관련된 세포의 전압개폐 전도도(voltage-gated conductances) 사이의 동적 통신은 리간드 동질성(ligand identity), 농도, 지속시간, 천연물 혼합(예로 먹이 대 먹물)에 따라, 특정 전기신호를 신경계로 전달하는 것을 촉진할 수 있다.[2]

따라서 이러한 분자 수준의 센서들은 그들이 위치하는 세포의 전기화학적 특성에 매우 적합하다. 그리고 이들 세포 사이의 협력은 화학물질의 유형, 양, 혼합 등을 포함하여 다양한 자극을 처리할 수 있게 한다.

실험실에나 존재하는 화학물질 탐지 장치가 문어의 각 빨판들에 있을 것이라고 누가 생각했겠는가? 실험실의 대형 측정 장비를 제작하는 공학자들은 이러한 문어의 환경 친화적이고 초소형인 미세한 형태의 탐지 장치를 모방하고 싶어할 것이다. 그러나 연구자들은 문어에 장착되어 있는 의도적인 공학적 설계에 대한 증거에도 불구하고, 진화론 교리에 충실하고 있었다.

공동 저자인 피터 킬리안(Peter Kilian)은 하버드 대학 뉴스(Harvard Gazette)에서 이렇게 말했다. "문어가 그들의 환경에서 문제를 해결하기 위해 진화해온 전략은 독특하며, 과학자와 비과학자 모두에게 많은 관심을 불러일으키고 있다."[1] 이러한 경이로운 문어의 기능이 무작위적인 과정으로 우연히 생겨날 수 있었을까? 과학자와 비과학자 모두 이것이 어떻게 진화될 수 있었는지에 대해 질문을 해야 한다.


References

1. Siliezar, J. Touch and taste? It’s all in the suckers. Harvard Gazette. Posted on new.harvard.edu, October 29, 2020, accessed November 13, 2020.

2. van Giesen, L., et al. Molecular Basis of Chemotactile Sensation in Octopus. Cell. 183 (3): 594–604. Oct 29, 2020  

*Dr. Brian Thomas is Research Associate at the Institute for Creation Research and earned his Ph.D. in paleobiochemistry from the University of Liverpool.


*참조 : 문어의 피부를 모방한 최첨단 위장용 소재의 개발.

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출처 : ICR, 2020. 12. 14.

주소 : https://www.icr.org/article/how-octopus-tentacles-find-crab-dinners/

번역 : 미디어위원회










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