레짐바르티아 아테누아타: 개구리에서 탈출하는 딱정벌레
서론
일본의 작은 수생 딱정벌레인 레짐바르티아 아테누아타는 놀라운 능력을 가지고 있다. 개구리의 소화관에서 탈출할 수 있고, 개구리의 항문을 통해 살아있는 채로 무사히 나올 수 있는 것이다. 이 놀라운 묘기는 고베 대학의 생태학자 스기우라 신지가 기록했다. 그는 R. 아테누아타와 개구리 간의 포식자-피식자 관계에 대한 광범위한 연구를 수행했다.
탈출 메커니즘
개구리에게 삼켜졌을 때, R. 아테누아타는 약 2시간 동안 움직이지 않는다. 그런 다음 다리를 사용하여 개구리의 소화관을 통해 적극적으로 나아가기 시작한다. 이 움직임은 개구리의 항문괄약근을 자극하여 배변을 하게 만들고 딱정벌레를 배출하게 된다. 전체 탈출 과정은 6분에서 4시간까지 걸릴 수 있다.
방어 전략
스기우라는 R. 아테누아타가 다양한 곤충을 잡아먹는 탐식성 포식자인 개구리에 대한 방어 수단으로 이러한 탈출 메커니즘을 진화시켰을 것이라고 가설을 세웠다. 개구리의 소화관에서 탈출함으로써 이 딱정벌레는 소화되거나 죽는 것을 피한다.
생리적 적응
R. 아테누아타는 탈출을 용이하게 하는 몇 가지 생리적 적응을 가지고 있다. 작은 크기와 무지개빛 검은색은 개구리의 소화관을 쉽게 이동할 수 있게 해준다. 또한 다리에는 개구리의 장벽에 붙잡고 자신을 앞으로 밀어내는 데 도움이 되는 작은 털이 덮여 있다.
탈출 성공률
스기우라의 연구에 따르면, R. 아테누아타는 개구리에서 탈출하는 데 높은 성공률을 보인다. 일본에서 흔한 개구리 종인 검은점개구리(Pelophylax nigromaculatus)를 대상으로 한 실험에서 딱정벌레의 93% 이상이 개구리의 항문을 통해 탈출할 수 있었다. 다른 네 종류의 개구리에서도 비슷한 성공률이 관찰되었다.
개구리 포식자에 미치는 영향
개구리에서 R. 아테누아타가 탈출할 수 있는 능력은 이 두 종 간의 포식자-피식자 역학에 잠재적인 영향을 미친다. 개구리가 R. 아테누아타의 탈출 능력을 알고 있다면 이를 잡아먹지 않을 수도 있다. 또는 개구리가 계속해서 이 딱정벌레를 잡아먹더라도, 딱정벌레가 탈출하는 경우에 간혹 먹이를 놓칠 수도 있다.
다른 딱정벌레의 탈출 메커니즘
R. 아테누아타만이 특이한 탈출 메커니즘을 가진 딱정벌레 종은 아니다. 예를 들어, 포격수딱정벌레는 위협을 받을 때 독성 화학 물질을 분사하여 포식자로 하여금 자신을 놓아주도록 만들 수 있다. 다른 딱정벌레는 턱이나 다리를 사용하여 포식자에게 고통을 주고 딱정벌레를 잡아먹지 못하게 할 수도 있다.
향후 연구
스기우라의 연구는 R. 아테누아타의 놀라운 탈출 능력에 대해 밝혀주었다. 다리의 역할과 개구리의 항문 괄약근 자극을 포함하여 딱정벌레의 탈출에 관련된 구체적인 메커니즘을 조사하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다. 또한 딱정벌레의 탈출 능력의 생태학적 결과와 수생 생태계의 포식자-피식자 역학에 미치는 영향을 탐구하기 위한 연구도 필요하다.