장수하는 동물의 비밀
- 캐나다 한국일보 (public@koreatimes.net) --
- 02 Feb 2018
수백년 무병장수의 꿈 가능한가 외계에서 온 듯한 생명체 물곰의 신비
느리게 걷는 모습이 곰이 천천히 걷는 모습을 연상시켜 물곰이라는 이름을 얻었다. 물곰은 진공상태에서도 오랜기간동안 살아남을 수 있다.
우리는 단 한번의 목숨이라는 명줄을 가지고 있다. 명줄이 길어야 장수할 수 있다고 보니 인간 이외에 장수하는 동물을 부러워 한다. 한 번은 1950년대 바다거북을 잡았는데 거북이 등에 어느 스페인 사람의 이름과 배 이름이 새겨져 있어 추적해보니 무려 400년 전 스페인 함대였다. 비록 거북이 장수한다고 알려졌지만 400년의 수명은 믿을 수가 없어 진위가 논란이 되었다.
그런데 1950년대 때마침 나사형유전자(DNA)가 발견되어 어떤 생명체고 유전자가 다 풀리면 생명이 끝난다는 이론이 대두돼 거북이가 400년까지 살 수 없다는 결론을 내려졌다. 그러다 90년대 들어 왜 암세포는 죽지않고 계속 분열하는지 연구하다 약 2미터 되는 유전자 끝부분에 털로미어 모자(Telomere Cap)라고 하는 부위를 연구하게 됐다. 이는 마치 구두끈 끝부분에 끈이 해지지 않게 씌운 플라스틱 튜브와 흡사하다. 그런데 세포가 분열할 적마다 이 부위가 조금씩 줄어 다 소모되면 결국 세포도 죽는다. 모든 세포의 나사형 꼬임이 다 풀리면 생명체 명줄이 끝나는 것이다.
그런데 암세포를 연구하다 보니 암세포 유전자는 아예 텔러미어모자가 없어 세포가 죽지않고 분열이 계속 진행되고 있음을 발견했다. 실제로 1953년에 연구하려고 인큐베이터에 보관하고 있는 자궁암이 계속 자라 정기적으로 잘라내고 있음에도 불구하고 지금까지 죽지않고 자라고 있다. 지금까지 장수한다는 동물들의 유전자를 21세기 들어와서 연구해보니 테로미어모자가 소진되지 않고 오히려 풀어진 DNA를 다시 복구하여 원상태로 만들어진다는 사실이 발견됐다. 이는 세포가 암세포처럼 무한히 분열을 하지 않고 풀렸던 DNA가 다시 복원되어 새로 시작한다는 말이다.
쉽게 이야기해서 이러한 DNA를 가진 동물은 명줄이 없다는 이야기이다. 바로 바다거북이 이에 속한다는 사실이 발견된 것이다. 이 의미는 바다거북은 사고로 신체에 해를 받지 않으면 400년보다 더 오래살 수 있다는 것이다. 지금까지 이러한 유전자를 지닌 동물들은 바다가재(Lobster), 불멸해파리(Immortal Jellyfish), 북극고래, 앵무새, 대합, 범고래 그리고 물곰(Tardigrade) 등이다. 이 동물들은 약육강식에 의해 먹이가 되거나 병균의 잠식으로 병들어 죽지 않는 한 명줄이 다해 죽는 일은 없다고 보아야한다. 그런데 위에 열거한 장수동물 중 가장 강인한 내성을 지닌 동물은 물곰이란 연구결과가 나왔다. 물곰의 크기는 0.5mm정도밖에 안 되지만 생존을 위한 강인함이 뛰어난다. 우선 물곰은 절대 얼어 죽지 않는다. 실험 결과 우주공간의 절대온도 영하 273도에서도 살아남았으며 반대로 151도의 뜨거운 물에서 15분을 견디다 죽었다. 100도 정도의 끓는 물에서는 아무 지장없이 활동할 수 있다는 의미이다. 이 물곰은 4만개의 세포로 구성된 동물이지만 미생물 같이 극한 추위에서는 동면을 하고 해빙되면 다시 활동을 한다. 실제 남극의 영하 60도에서 20년동안 동면하고 있던 물곰을 해빙해보니 20분 만에 몸속에 지니고 있던 건강한 알을 낳았다고 한다. 그뿐 아니라 물없이 30년을 살 수 있고 공기가 없어도 10년이상 견딘다. 먹이가 없으면 몸속에서 단백질을 만들어내 보충한다니 이보다 강인한 동물은 이 세상에 없다. 2007년에는 유럽우주국에서 방사능에 얼마나 견디는지 실험하기 위하여 물곰 3천 마리를 인공위성 외부에 실어 지구를 12일 동안 돌고 돌아왔는데 단 한 마리도 죽지 않고 무사히 귀환했다. 우주공간에 떠도는 방사선에 인간은 우주복 없이는 단 10분도 견디기 힘든데 물곰은 전혀 개의치 않았다. 이런 사실은 물곰은 우주에서 온 것이 아닐까 하는 추측도 들게 했다. 왜냐하면 미생물은 얼음 속에서 휴면(동면)을 하기 때문에 혜성을 타고 지구에 올 수 있다. 하지만 다세포로 이뤄진 동물은 거의 불가능하다. 동물 중에는 물곰만 가능하여 외계에서 이주해온 동물로 보기도 한다. 실제로 화성에 보내도 생존이 가능한 동물은 물곰이다.
물곰의 유전자(염기서열)를 분석해보니 지구에서 진화한 동물같지 않다고 한다. 아마 먼 훗날 지구생명체가 외계로 이주하게 된다면 물곰이 가장 유력할 것 같다.