[사이언스샷] 高山 마이티 마우스, 독초 먹고 지방 태워 견뎠다

제목 : [사이언스샷] 高山 마이티 마우스, 독초 먹고 지방 태워 견뎠다

출처 : 조선비즈

링크 : https://v.daum.net/v/20260710070154899

요약 : 과학자들이 안데스 산맥에서 해발 6739m 화산에서 사는 생쥐, 마이티 마우스를 발견했다.

지구에서 가장 높은 곳에서 사는 포유류인스토츠 교수는 2020년 칠레-아르헨티나 국경을 가로지르는 유야이야코(Llullaillaco) 화산의 해발 6739m 지대에서 살아 있는 잎귀쥐를 포착했다. 이 생쥐는 산소가 부족하고 영하의 추위에서 독초를 먹고 견디는 것으로 나타났다. 그렇게 높은 고도에서 서식하는 포유류는 이 쥐가 처음이다. 이 쥐가 사는 곳은 과학계에서 지구의 화성으로 불린다. 산소 농도가 해수면의 반절도 되지 않고 기온은 늘 영하로 떨어지기 때문이다. 이 때문에 미 항공우주국이 이곳에서 화성 탐사 장비를 시험하기도 한다.

과학자들이 그 고도에서 포유류가 생존할 수 없다고 생각할 만큼 잎귀쥐의 생존력은 말 그대로 마이티 마우스급이라고 할 수 있다.

연구진은 저지대와 고지대에서 잎귀쥐들을 잡아 쥐들의 유전자를 해독해 고지대 조건에서 어떠한 효소가 작동하는지를 분석하는 실험을 했다. 잎귀쥐는 뒷다리 근육을 떨며 열을 내 영하의 추위를 견디는데, 실험 결과 고지대에 사는 잎귀지는 4300m, 7000m 수준으로 산소 농도를 낮춘 조건에서도 열 생산량이 크게 줄지 않았다.

잎귀쥐의 헤모글로빈은 산소 결합력이 다른 동물과 비슷하다. 그러나 생쥐가 뒷다리 근육에서 미토콘드리아를 과호흡시켰을 때 강제로 산소 공급량을 늘렸기 때문에 그만큼 이산화탄소가 몸 밖으로 많이 나가 인체에 해로운 반면 잎귀쥐는 강제로 산소를 공급하기 위해 배기가스 배출도 억제하는 방식을 사용했다. 또한, 잎귀쥐는 연료도 같은 양의 산소로 만드는 에너지 양이 더 많아 산소 이용 측면에서 경제적인 탄수화물을 주에너지원으로 쓰며, 그에 더해 산소를 강제 공급한 덕에 에너지 밀도가 높은 지방을 태울 수 있다.

그러나 먹을게 풀 밖에 없는 고산지대에서 잎귀쥐가 먹는 수선화과나 아욱과 식물들은 포식자로부터 자신을 보호하기 위해 강한 독을 품고 있다. 그나마 다행히 잎귀쥐는 풀의 독성 물질을 해독하기 위해 간에서 특정 효소 유전자를 강력하게 진화시켰다. 그렇지만 여기에도 문제가 있다. 생쥐의 몸에서 저산소에 반응하는 분자 경로와 독소를 해독하는 경로는 모두 ARNT2라는 단백질을 공유하는데, 산소가 부족해 숨을 쉬려고 ARNT2를 사용하면 독소 해독 능력이 떨어지고, 반대로 해독에 집중하면 저산소 적응력이 약해진다. 그렇다고 독이 없는 풀이 자라는 저지대로 가지니 이미 다른 동물들이 차지하고 있다.

디어링 교수는 잎귀쥐가 단순히 산소 부족에 견디는 동물이 아니라, 고도에 따라 달라지는 먹이 식물의 독성 물질까지 처리해야 하는 복합적인 진화 압력 속에서 적응해 왔다고 평가했다.

한 줄 요약 : 유야이야코 화산의 해발 6739m 지대에 사는 잎귀쥐는 일반 생쥐와 달리 강제로 산소 공급량을 늘리고 배기가스 배출도 억제하는 방식을 사용하며, 독이 있는 식물을 먹고 간에서 효소를 통해 해독해야 하는 복합적인 문제에서 적응해 살아남은 마이티 마우스 급의 쥐로 평가받는다.