달팽이 껍질 위에 동그랗고 까만 저건, 진짜 ‘눈’?

2015.11.22 18:00
사이언스 제공
사이언스 제공

조개 껍데기나 돌처럼 단단해 보이는 노란 물체 위에 검은 구슬이 붙어 있다. 구슬 가운데 점은 생선의 눈을 연상케 한다.

 

이번 주 ‘사이언스’를 장식한 알 수 없는 물체의 정체는 동물의 ‘껍질’이며 껍질에 붙은 눈 역시 놀랍게도 진짜 눈이 맞다.

 

껍질에 눈을 붙이고 다니는 신기한 동물은 바다 달팽이의 일종인 ‘아칸소플레우라 그라눌라타(Acanthopleura granulata)’다. 매사추세츠공대(MIT)와 하버드대 등 미국 공동연구팀은 이 달팽이의 껍질에 붙은 눈을 연구한 결과를 이번 주 ‘사이언스’에 발표했다.

 

연구팀은 그동안 생물에서 얻을 수 있는 신기한 재료를 찾아 연구를 진행해왔다. 특히 바다 속 연체동물이 자신을 보호하기 위해 가지고 있는 단단한 껍질의 성분인 키톤이 주요 연구 대상이었다.

 

연구팀은 달팽이의 눈을 키톤 껍질에서 분리해 광학적으로 분석한 결과 달팽이의 눈이 다른 동물처럼 실제로 물체를 잘 볼 수 있다는 사실을 밝혔다. 이 달팽이가 단단한 껍질로 자신을 보호할 뿐 아니라 실제 포식자가 오는지 눈으로 감시하고 있다는 것이다.

 

연구팀은 “껍질의 눈은 달팽이가 주변 위험에서 빨리 반응하기 위해 얻은 능력”이라며 “이 껍질처럼 한 조직이 두 가지 기능을 모두 뛰어난 수준으로 유지하고 있는 일은 드물다”고 밝혔다.

 

 

 

 

네이처 제공
네이처 제공

이번 주 ‘네이처’ 표지에는 뼈가 실렸다. 뼈 위에는 보라색, 주황색 등 여러 색의 선이 표시돼 있는데, 이는 뼈 속 미세구조와 콜라겐미네랄의 방향성을 나타낸 것이다. 

 

스위스 폴쉘러연구소와 영국 사우스햄튼대 등 국제 공동연구팀은 사람의 치아 등 뼈 조직의 미세구조를 측정할 수 있는 방법을 개발해 이번 주 ‘네이처’에 발표했다.

 

연구팀은 X선 산란을 이용한 촬영 기법인 ‘SAXS(Small-angle X-ray scattering)’에 주목했다. 이 기법은 나노미터(㎚·10억 분의 1m) 크기의 물체부터 이보다 큰 마이크로미터(㎛·100만 분의 1m) 수준의 물체를 모두 측정할 수 있는 것으로 알려져 왔지만 여기서 얻은 정보를 3차원(3D) 이미지로 얻을 수는 없었다.

 

연구팀은 기존의 SAXS 방법에 위상학 정보를 이용한 모델을 만들었고, 이를 적용한 결과 뼈의 미세구조를 3D 이미지로 얻는데 성공했다.

 

또 연구팀은 사람의 치아에 새로운 기법을 적용한 결과 콜라겐의 방향성도 확인했다.

 

 

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