신비한 동물의 암수 결정 여왕벌,개미,물고기 성전환

신비한 동물의 암수 결정 여왕벌, 개미, 물고기 성전환

정자와 난자가 만나 아기가 탄생하고 성별은 정자와 난자가 만나는 순간 결정된다는 것, 남자로 태어난 아기는 죽을 때까지 남자로, 여자로 태어난 안이는 죽을 때까지 여자로 산다는 것 이건 우리가 성에 대해 상식적으로 알고 있는 사실인데 동물의 세계에는 이를 따르지 않은 동물들도 많다 하니 그 신비한 동물의 암수 결정의 세계를 공부해 보겠습니다.

본 내용은 교원에서 발행한 과학교육을 선도하는 잡지 과학소년 2007년 6월호에 실린 내용을 바탕으로 정리를 해보았습니다.

암수가 한 몸에 있어 혼자 수정을 하는 촌충, 암수한 몸이지만 짝짓기는 꼭 다른 개체와 하는 지렁이, 달팽이, 평생 한 번의 짝짓기로 얻은 정자를 정낭에 저장했다가 필요할 때 정자를 꺼내어 쓰는 여왕벌과 여왕개미도 있고 알의 부화 온도에 다라 성별이 결정되는 도마뱀과 악어도 있네요

태어날 때는 수컷이었다가 어른이 되면 암컷이 되는 흰동가리와 수컷이 죽으면 암컷이 수컷으로 변하는 놀래기처럼 성별을 바꾸는 물고기도 있네요

■ 여왕개미의 고민

여왕개미가 정자를 쓸 것인가 말 것인가 고민이 많습니다.

땅속 생활을 하는 개미는 특이하게 봄에서 여름 사이 여왕개미가 하늘로 날아올라 수개미와 짝짓기를 하는데 이때 평생 동안 사용할 정자를 정낭 가득 채우게 되는데 재미있는 건 짝짓기는 반드시 서로 다른 집단에서 태어낭 여왕개미와 수개미가 한다고 합니다.

짝짓기를 마친 여왕개미는 땅에 내려오자마자 날개를 꺾고 알을 낳고 처음으로 알에서 깨어난 일개미는 먹이를 구해 오고 집을 만든다고 하고 여왕개미가 알 낳는 일에만 전념할 수 있게 해줍니다

이렇게 개미들의 생활을 책임지는 일개미는 모두 암컷인데 개미는 여왕개미가 정낭에서 정자를 꺼냈느냐 안 꺼냈느냐에 따라 성별이 결정되는데 정자를 꺼내서 수정란을 만들면 암컷이 되고 정자를 꺼내지 않고 미 수정란을 만들면 수컷이 된다고 하니 여왕개미가 마음먹는 대로 개미들의 성별이 결정되네요

■ 성별을 결정하는 여왕벌

여왕벌이 알을 낳는 방법이 여왕개미와 다르지 않은데 여왕벌도 평생 동안 한 번의 짝짓기를 통해 얻은 정자를 정낭에 보관해 두었다가 알에 정자를 뿜어주면 수정란이 되어 일벌이 태어나고 안 뿜어 주면 미수 정란이 되어 일벌이 태어나니 일벌은 유성 생식으로 태어나고 수벌은 단성 생식으로 태어난다고 합니다.

여기서 놀라운 사실은 여왕벌이 벌집의 크기를 생각하며 태어날 알의 성별을 순간적으로 판단한다고 하네요 벌집이 꽉 차면 벌들은 새로운 집을 찾아 나서는데 그러려면 새로운 여왕벌과 수벌이 있어야 하는데 그래서 여왕벌은 벌집이 얼마나 여유 있는지를 생각해가며 알을 낳는 순간마다 암컷이냐 수컷이냐를 결정한다고 해요

여왕벌의 능력이 대단하네요.. 아무 생각 없이 번식하면 집은 좁은데 생존 싸움으로 전쟁이 나겠네요..ㅎㅎ

■ 여왕벌과 여왕개미만 알을 낳을까요?

모든 생물은 자신의 유전자를 남기기 위해 자식을 낳고 싶어 하는 것이 본능일 텐데 일벌과 일개미는 여왕벌과 여왕개미에게 번식을 맡기고 평생 동안 일만 하고 있을까? 왜 이들은 알을 낳지 않고 여왕벌을 위해 봉사만 하는 걸까요?

여왕벌과 여왕개미가 낳는 알에서 태어난 암컷 자매들끼리는 유전적 근친도가 75%로 보통의 유성 생식의 근친도 50%보다 높고 암컷과 수컷 기리의 근친도는 25%이기 때문에 일벌과 일개 미으 입장에서 유전적으로 가가운 암컷을 여왕들이 더 많이 낳는 게 자신의 유전자와 비슷한 자손과 살게 되니까 결국 일벌과 일개미는 알을 낳지 않고 우리 인간들보다 더 자기와 달은 유전자를 자손에게 남기고 있으니 불평하지 않고 일만 하는가 보네요.

■ 개미가 하늘을 날아 신혼여행

땅속에 사는 개미가 짝짓기 할 때 하늘로 날아오르는데 여왕개미가 수개미와 짝짓기를 하며 벌이는 비행이 하늘을 나는 신혼여행이네요

여왕개미가 신혼여행 비행을 하는 시기는 5~9월 사이인데 수많은 여왕개미와 수개미가 하늘로 날아오르는데 그중 여왕개미와 짝짓기에 성공하는 수개미는 몇 마리에 불과한데 이는 우수한 수컷이 여왕개미를 차지하기 때문입니다.

하늘로 날아오르는 것부터가 수컷의 능력을 최대한으로 우수한 자를 선택하기 위한 여왕개미의 전략이라고 하네요

■ 성전환하는 물고기

성전환 하는 것으로 알려진 물고기가 400여종이라 하고 대표적인 것이 감성돔과 드렁허리로 태어났을 때 성이 어른이 되면 달라진다고 하니 참 신기하네요

감성돔의 경우 알에서 막 부화했을 댄 모두 수컷이지만 몸길이가 10센티를 넘으면 정송 일부에 난소가 생기기 시작해서 몸길이가 15~25센티가 되면 암수한몸이 되고 이후 몸길이 25~30센티 사이의 감성돔은 어떤 것은 암컷이 되고 어떤것은 수컷이 되는 암수 성 분리가 된다고 하네요

청소놀래기의 경우 수컷 한 마리에 암컷 서너 마리로 이루어진 무리 생활을 하는데 수컷이 죽으면 암컷 중 가장 덩치가 큰 것이 수컷으로 변한다고 하는데 청소 놀래기는 정소와 난소가 한 몸에 있어 수컷이 죽으면 암컷의 정소가 급속히 발달해서 완전한 수컷으로 변하게 된다고 하니 신비스럽기만 하네요

반면 흰동가리는 암컷이 주도권을 가지고 있어서 암컷이 죽으면 수컷이 암컷이 되고 새끼 중에서 가장 큰 놈이 수컷으로 신분이 상승하니 참 헷갈리는군요