심해어는 수심 200m 이하에 사는 어류들을 가리키는데요. 아귀목·연어목·뱀장어목 등에 걸쳐 모두 13,000종의 심해어들이 있습니다. 심해는 깊은 수심으로 인해 수압이 높고 심해까지 투과하는 빛도 거의 없어나 아예 없는 환경입니다.
때문에 그동안 심해어들은 빛을 볼 필요가 없어 색맹이라고 알려졌습니다. 그런데 최근 연구에 따르면 심해어가 색맹이 아닐지도 모른다고 합니다.
스위스 바젤대학 환경과학과의 동물연구소와 미국 아이다호대학 생물학과 등 국제연구팀은 수심 2,000~27,500ft에 사는 심해어 101마리의 게놈을 분석해 옵신을 살폈습니다. 옵신은 광수용체에서 핵심 역할을 담당하는 단백질인데요. 빛을 전기화학신호로 전환해 뇌에서 인식하게 하는 망막의 수용체입니다.
인간에게는 3개의 옵신이 있고 고양이와 개는 2개의 옵신이 있습니다. 또 대부분의 새들과 심해에 살지 않는 어류는 4개의 옵신을 가지고 있다고 해요. 그동안 심해어가 옵신을 가지고 있는지에 대해서는 불분명했는데요.
연구팀에 따르면 심해어 101마리의 게놈을 분석한 결과 하나 이상의 옵신을 가진 13마리의 심해어가 발견됐습니다. 특정 어류는 38개의 옵신을 가지고 있기도 했습니다.
게놈 분석을 통한 이번 연구에 따르면 심해어들의 옵신 기반 시각 시스템은 모두 3차례에 걸쳐 진화됐습니다. 연구팀은 옵신 단백질 유전자가 발견됐기 때문에 심해어들이 색을 감지한다는 가설이 맞을 가능성이 높아졌다고 설명했습니다.
연구팀은 "심해어들이 옵신 단백질을 가지고 있다는 발견은 결국 우리가 우주에 대해 아는 것보다 심해에 대해 아는 것이 더 적다는 명제를 사실로 만들어주는 발견"이라며 "심해에 대한 미지의 영역이 많을수록 더 배울 수 있다는 의미이기도 하다"고 기대했습니다.
한편 연구팀은 이번 연구 결과가 분석할 수 있는 심해어가 지역상 제한돼 있고 지역에 사는 심해어를 수집하는 데도 한계가 있었다고 밝혔습니다. 연구팀은 심해어의 옵신 시각시스템의 정확한 기능과 신경배선이 어떻게 이루어지는지에 대해 후속 연구를 할 예정입니다.
##참고자료##
- Zuzana Musilova et al, “Vision using multiple distinct rod opsins in deep-sea fishes”, Science 364.6440(2019), pp.558-592.
