세계에 있는 포유동물의 절반은 거의 모든 지역에서 서식하고 있는 토끼목(目)-이 목(目)에 속하는 동물들을 설치류라고 부른다-에 속한다. 우리 인간들은 실험실에서 사육하면서 보호하고 있는 생쥐들과 쥐들로부터 항상 배워왔고, 또 아직도 배우고 있다. 그리고 최근에는 야생의 설치류로부터도 도움이 되는 사실들을 배우고 있다. 토끼목에 속하는 것들 중 야생인 것과 길들여진 것들 양쪽 모두가 흥미로울 뿐 아니라 유용하다.
그러나 설치류는 동시에 위험할 수도 있다. 역사를 통해서 볼때 인류는 설치류나 그것에 기생하는 곤충이 옮기는 질병들 때문에 큰 고통을 받아왔다. 14세기에는 쥐벼룩이는 옮기는 세균(학명 : Pasturella pestis)이 일으키는 병인 흑사병에 의해 아시아와 유럽 인구의 75%가 목숨을 잃은 것으로 추산된다.
지난 해에 약 45명의 미국인들이, 이들은 대부분 나바호 인디언들이었는데, 감기 비슷한 증상을 보이는 정체 불명의 병으로 고통을 받았다. 그 결과 27명이 사망했다. 이 병의 정체는 최근에 아틀란타에 있는 질병통제 센터의 클러렌스 피터스 박사와 포트 데트릭에 있는 육군의학연구소의 코니 쉬멀젼 박사에 의해 밝혀졌다.
이들 과학자들은 그 병으로부터 죽은 사람의 집에서 잡은 쥐인 디어마우스로부터 얻은 세포를 조직 배양하는 방법을 통해 바이러스를 분리해내고 실험실에서 그것을 증식시켰다. 디어마우스는 현재 미국 서부에서 폭발적인 수의 증가를 보이고 있는데 이들이 원래 동양으로부터 온 한탄 바이러스의 한 종류를 운반한다는 것이 밝혀졌다. 이제 우리는 디어마우스에 대해새 알게 되었을 뿐 아니라 디어마우스와 실험 동물들은 우리가 이 병을 연구하고 더 나은 예방과 치료의 방법을 발견하는데 도움을 주고 있다.
보통의 집쥐는 귀엽기는 하지만 인간에게 해를 끼친다. 이들의 보금자리를 꾸미는 행동을 게인스빌에 있는 플로리다 대학의 포유류유전학센터와 병리학과, 그리고 의학연구소의 조 매닝, 에드워드 워크랜드, 웨인포트가 꼼꼼히 조사했다.
흔히 볼 수 있는 집생쥐(학명 : Mus musculus domesticus)는 혼자 호사스럽게 살지 않고 둘 혹은 그 이상의 가족들을 위해 더 큰 보금자리를 짓는다. 한 어미의 새끼는 자신의 어미가 돌볼 뿐 아니라 같은 집에서 새끼를 키우고 있는 다른 암컷도 다른 배의 새끼를 돌본다. 과학자들은 이렇게 공동으로 새기를 돌보는 것이 다 큰 쥐가 배다른 새끼를 먹어치우는 것을 막아준다고 추측하고 있다(이 사실은 우리가 집쥐를 완전히 박멸해 버리지 못하는 이유를 납득하는데 도움을 주었다).
과학자들은 유전자 연구를 통해, 일반적으로 보금자리를 짓는 집쥐의 어미들이 보금자리를 공유하면서 새끼를 돌보는 다른 암컷들고 가까운 친척이라는 것을 증명했다. 이미 암컷 쥐고 유전적으로 가까운 수컷과 짝짓기를 하지 않는다는 것이 이전의 연구에서 밝혀졌으므로 최근의 연구는 집쥐가 자신의 유전적 친족을 인지할 수 있다는 것을 확증해준다.
프랑스의 스트라스부르그에 있는 인세름(INSERM)의 르네헨은 세로토닌 IB 수용체가 없는 새로운 실험용 생쥐를 사육해냈다. 세로토닌, 혹은 5-히드록시트립타민은 식물을 포함한 대부분의 생물체에서 발견되는 호르몬과 유사한 화학물질이다. 이것은 순환계와 소화계, 그리고 신경계에 작용하고 인간에게 투여되면 진정(鎭靜)작용을 한다.
이 프랑스 생쥐는 커다란 소음에 노출된 후 큰 공간에 놓여지는 스트레스를 받을 때까지는 정상적으로 행동한다. 비슷한 조건 아래서 정상적인 생쥐는 두려움에 떨며 벽 주위로 떼지어 모여든다. 그런데 이 쥐는 아무런 두려움이 없는 것처럼 행동한다. 더욱이 혼자 한달 정도 놓아두었다가 다른 쥐를 함께 넣어주면 이 쥐는 포악스럽게 다른 쥐를 공격한다. 사람에게서 LSD와 같은 환각제가 체내의 세로토닌 작용을 방해하는 것으로 보이는 것의 이유가 여기에 있다.
중요한 점은 이 쥐가 세로토닌 결핍의 효과를 연구하는데 도움을 주고 있다는 것이다. 이와 같은 실험의 결과 어떤 난폭한 사람의 행동은 유전적 결함과 관련이 있을 수 있다고 생각하게 한다.
한편, 뉴스에 잘 등장하지 않던 동물인 북미산들쥐(학명 : Microtus ochrogaster)를 보자. 이 들쥐들은 보통 쥐와는 다르게 짧은 꼬리를 가지고 있는 한층 더 귀여운 생물체다. 이들은 크기가 다양하고 나그네 쥐와 친척이다. 북미산 들쥐의 짝짓기와 어버이로서의 행동은 메릴랜드 국립정신 건강연구소와 메릴랜드대학 과학자들이 연구해왔다.
실험용 생쥐들이나 일반 쥐들과는 달리 야생의 들쥐는 단혼(單婚)을 한다. 한번 어떤 수컷이 한 암놈과 짝을 지으면 수컷은 다른 수컷들, 심지어는 주변에 다가서는 암컷에게까지 적대적이 된다. 짝짓기를 한 암컷은 분명하게 그의 배우자를 다른 수컷보다 좋아한다.
그러한 짝짓기에는 화학적 측면이 있는 것으로 보인다. 과학자들은 들쥐가 일부일처를 택하는 행동을 하도록 유발하는 바소프레소와 비슷한 화학물질을 발견했다. 만약 바소프레소를 막는 화학물질이 주어지면 짝짓기를 한 들쥐의 적대적 행동이 사라지게 될 것이다.
과학자들은 많은 종(種)의 짝짓기에 체내에서 분비되는 이들 화학물질의 존재가 필수적일지 모른다는 가설을 세웠다. 재미있는 점은 저산지대의 들쥐는 북미산 들쥐와 가까운 친척 관계지만 다혼(多婚)을 한다는 것이다. 각각의 동물의 뇌의 방사선 사진은 그들의 바소프레신 수용체가 다른 양상으로 분포함을 보여준다.
나는 연인들이 법적으로 부부의 연(緣)을 맺을 것을 진지하게 생각할 때, 방사선 사진을 찍거나 바소프레소 양을 검사할 것을 고려하게 될 이후의 발전이 무척이나 기다려진다. 이것과 관련해서 생각나는 것은 우리가 자식을 키우는데 암컷과 수컷 모두가 동등하게 열심히 일하는 북미산 들쥐를 본받는 것이 현명하다는 것이다.
Half of all the mammals in the world are of the order Rodentia, living almost everywhere. We humans have always learned--and are still learning--from mice and rats bred and kept for the laboratory, and lately there has been instructive news about wild rodents. Both wild and tame members of the order Rodentia are interesting and useful.
But rodents can also be dangerous. Throughout history, humankind has suffered greatly from diseases carried by rodents or by the insects that live on them. It's estimated that in the 14th century, 75 percent of the population of Asia and Europe died of plague, a disease caused by the bacterium Pasturella pestis, carried by rat fleas.
In the past year about 45 Americans, many of them Navajo Indians, were afflicted with a mysterious flu-like disease. So far, 27 people have died. The disease was recently identified by Clarence J. Peters, M.D., of the Centers for Disease Control in Atlanta, Ga., and Connie Schmaljohn, M.D., of the Army Medical Research Institute in Fort Detrick, Md.
These scientists isolated the virus and grew it in the laboratory, using a tissue culture of cells from a deer mouse caught in the house where someone had died of the disease. It turned out that deer mice-currently having a population explosion in the American West-carry the disease, one of the hantaan viruses that originally came from the Orient. Now that we know about the deer mice, they and the laboratory animals can help us study the disease and find better ways to prevent it and treat it.
The common house mouse is cute, but a pest. Now its nesting behavior has been scrutinized by C. Jo Manning, Edward K. Wakeland, and Wayne K. Potts of the Center for Mammlian Genetics and Department of Pathology and Laboratory Medicine, University of Florida in Gainesville.
It seems that the familiar Mus musculus domesticus doesn't live in solitary splendor, but builds bigger nests for two or more families. One mother's pups will be nursed by her and also by the other female rearing pups in the same nest. The scientists speculate that communal nursing helps prevent the adult mice from eating the young of other mothers. (It helps explain to me why we can't ever get rid of house mouse.)
Through gene studies, the scientists demonstrate that nesting house mouse usually share nests with other nursing females who are close relatives. Previous research has shown that female mice do not mate with males who are closely related, so the recent studies confirm that the house mouse can recognize its own genetic kin.
There's a new laboratory mouse with a missing serotonin IB receptor, bred by Rene Hen of INSERM in Strasbourg, France. Serotonin, or 5-hydroxytryptamine, is a hormone-like chemical found in most living things including plants. It acts on the circulatory, gastrointestinal and nervous system, and when given to humans causes sedation.
The French mouse behaves normally until it is stressed by exposure to a laud noise and then put in a big space. Under similar conditions normal mice huddle in fear near the walls; this mouse acts as if it couldn't care less. Furthermore, When left alone for a month, this mouse fiercely attacks any mouse put with it. It is mot coincidental that hallucinogens like LSD seem to block the actions of serotonis in humans.
The important point is that the mouse is helping us study the effect of lack of serotonin. As a result of experiments like these, it is thought that some violent human behavior could be related to genetic defects.
Then there's Microtus ochrogaster, the prairie vole, an animal not much in the news until lately. Voles are rather charming creatures with short unrat-like tails. They come in various sizes and are related to lemmings. The North American prairie vole's mating and parental behavior has been studied by scientists from the National Institute of Mental Health in Maryland and the University of Maryland.
Unlike laboratory mice and rats, the wild prairie voles are monogamous. Once a male mates with a female, he is aggressive toward any other male, or even another female that comes around. The mated female clearly prefers her mate to any other.
Now it seems that there's a chemical aspect to such pair-bonding. The scientists have discovered that certain vasopressor chemicals induce the monogamous behavior of prairie voles. If they are given a chemical that blocks the vasopressor, the aggressive behavior of mated voles disappears. The scientists hypothesize that secretion of these chemicals in the body is essential for most pair bonding--perhaps in many species. Which brings up the interesting point that the montane vole is a close relative of the prairie vole, but it is polygamous. Autoradiographs of the brains of each animal show that their vasopressin receptors have different patterns.
I can hardly wait for the nest development--human couples contemplating legal ties being urged to have autoradiographs taken, or vasopressor levels studied! Come to think of it, we could do well to emulate the prairie vole--both sexes work equally hard, together, at raising the offspring.
(c) 1993, Los Angeles Times Syndicate