수컷 꿀벌에게는 동료에게 다가가 먹이를 나누는 사회적 행동을 조절하는 유전자가 있대. 이 유전자가 망가지면 어떻게 될까? 일리가 수컷 꿀벌을 만나고 왔어.

 

박동현

 

자기소개를 부탁해!
안녕, 나는 꿀벌 사회의 수컷 벌이야. 우리는 암컷인 일벌처럼 일하진 않지만, 무리 안에서 일벌에게 먹이를 달라고 부탁하고, 이를 나누는 사회적 행동을 해. 독일 하인리히 하이네대학교 진화유전학 연구소 외 국제 연구팀이 우리들의 협력 행동을 조절하는 유전자를 찾아냈어. 연구팀은 유전자 가위 기술로 특정 유전자를 잘라내 그 유전자가 무슨 일을 하는지 확인했지. 그 결과, ‘fru’라는 유전자가 협력 행동을 조절한다고 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 지난해 12월 22일 발표했어.

 

fru 유전자는 어떤 일을 하는 유전자야?
원래 fru 유전자는 곤충의 짝짓기를 돕는 유전자야. 초파리도 이걸로 암컷을 유혹하거든. 그런데 우리 꿀벌은 진화 과정에서 이 유전자의 역할이 늘어났어. 짝짓기뿐 아니라, 동료 일벌에게 다가가 먹이를 달라고 조르거나, 입을 맞대고 영양분을 나누는 사회적 행동까지 조절해. fru 유전자가 고장 나면 짝짓기는 물론이고, 동료에게 다가가는 횟수와 먹이 교환 시간이 절반 이하로 줄어들어.

어떻게 이렇게 다양한 역할을 해?
비결은 뇌 속의 ‘연결’에 있어. fru 유전자가 제대로 작동하지 않으면, 감각 기관을 통해 뇌가 받아들인 정보를 짝짓기나 먹이 나누기처럼 사회적 행동으로 발전시키지 못해. 예를 들어, 더듬이가 페로몬● 냄새는 맡을 수 있어. 하지만 뇌가 그 신호를 바탕으로 여왕벌을 따라가거나 동료에게 먹이를 달라고 요청하는 등의 판단은 못 해. 이 유전자가 뇌 속에서 감각 신호와 행동을 이어주는 신경 회로를 만드는 역할을 하고 있었던 거야. 

협력 행동을 배우는 과정이 사람과는 다르네?
맞아. 사람은 복잡한 사회적 행동을 경험으로 학습해. 하지만 우린 달라. 우리의 협력 행동은 주로 유전자에 의해 결정되지. fru 유전자 때문에 뇌에 ‘먹이를 나눠 먹는 협력 행동을 해야 한다’고 명령이 되어 있어. 그래서 누구한테 배우지 않아도 태어나자마자 본능적으로 동료에게 다가가 음식을 얻는 거야. 연구팀은 “복잡한 사회적 행동이 학습 없이도 유전자를 통해 정교하게 제어될 수 있음을 증명했다”고 설명했어.