남극바다서 사는 문어, 추운 남극바다에서 살아남는 비법? ‘특수 순환계’

[매일경제 스타투데이 이수영 인턴기자]
남극바다서 사는 문어가 관심을 끌었다.
남극의 바다서 사는 문어들은 이 지역의 낮은 수온에서 살아남기 위해서 여러 가지 생리적인 특징을 진화시켰다.
독일 알프레드 베게너 연구소의 마이클 올러만(Michael Oellermann from Alfred-Wegener-Institute, Germany)을 비롯한 과학자들은 남극 문어의 일종인 파렐리돈 카르코티(Pareledone charcoti)와 다른 따뜻한 해역에서 서식하는 문어 2종을 비교 연구했다.
연구팀에 의하면, 문어들은 추운 남극바다서 살아남기 위해서는 아주 특수한 순환계가 필요하다. 온도가 낮아지면 척추동물에 있는 헤모글로빈은 제대로 작동을 하지 못하고, 혈액의 점도가 높아지면서 혈관을 막는 것으로 보인다.
문어 같은 연체동물은 혈액 내에 혈청소라고 불리는 헤모시아닌(Hemocyanin)을 가지고 있다. 철 대신 구리를 산소 운반에 사용하는 방식인데, 이로 인해 산소와 결합하지 않았을 때는 피가 무색이다가 산소와 결합하면 파란색으로 변하게 된다.
헤모시아닌은 산소 결합능력은 헤모글로빈보다 낮지만, 낮은 온도에서도 잘 작동하는 특징이 있다.
남극 문어는 다른 지역에서 사는 문어보다 헤모시아닌의 혈중 농도가 적어도 40%가량 높았다. 그런데 온도를 높여도 헤모시아닌은 잘 작동한다. 연구팀이 실험실에서 수온을 섭씨 10도까지 올렸을 때, 남극 문어는 따뜻한 지역에 사는 문어보다 더 많은 산소를 운반할 수 있는 능력을 보여줬다.
피를 파랗게 만드는 헤모시아닌 농도가 높은 덕분에 남극 문어는 추운 바다에서도 따뜻한 바다에서도 생존할 수 있다. 일부 남극 동물처럼 추운 환경에만 특화된 동물이 아니라는 것이다. 남극 문어의 이와 같은 생존 전략은 환경 변화에 대단히 유리하다는 것이 연구팀의 설명이다.
한편 알을 무려 53달이나 품고 있는 심해 문어의 생존도 덩달아 눈길을 끌었다. 미국 몬터레이 만 수족관 연구소(MBARI)는 캘리포니아 해안의 깊은 협곡에서 원격 조작정 무인잠수정을 이용해 다양한 연구를 했다.
2007년 4월 이 잠수정은 수심 1397m 지점의 바위 언덕 비탈에서 심해 문어의 일종(학명 Grandeledone boreopacifica)을 관찰했다. 이 문어의 몸에는 독특한 흉터가 나 있어 개체를 쉽게 구분할 수 있었다. 다음달 같은 지점에서 이 문어를 또 발견했는데 이번엔 알을 품고 있었다.
20011년 9월까지도 이 암컷 문어는 끈질기게 알 무더기를 지키고 있었다. 알 품기가 무려 53달 동안 계속됐음이 확인됐다. 동물 가운데 여태껏 없었던 긴 포란기간이 자연생태에서 직접 관측된 것이다.
누리꾼들은 “남극바다서 사는 문어, 신기해” “남극바다서 사는 문어, 대박이다” “남극바다서 사는 문어, 남극에도 문어가 있네” 등의 반응을 보였다.