우리는 빙하에 대해 무엇을 알고 있습니까? 이들은 수천 년 동안 형성되어 온 얼음 덩어리입니다. 언뜻보기에는 유기체가 그러한 극한 조건을 견딜 수 없기 때문에 생명에 대한 질문이 없을 수 있습니다. 그러나 실제로는 그렇지 않습니다. 빙하는 전체 생태계를 형성하는 수많은 유기체의 고향입니다. 또한 저온에 강한 박테리아뿐만 아니라 오히려 큰 벌레에 대해서도 이야기하고 있습니다. 그들은 브리티시 컬럼비아와 알래스카뿐만 아니라 태평양 북서부의 빙하에서 발견할 수 있습니다. 그들은 "얼음 벌레"(Mesenchytraeus solifugus)라고 불리며 잘 알려진 지렁이의 먼 친척입니다. 이 무척추 동물의 크기는 비교적 작습니다. 길이는 ~ 130mm에 이르고 지름은 치실과 비슷합니다. 벌레는 주기적으로 빙하 표면으로 기어 나오거나 깊은 곳에 숨어 있다는 점에서 상당히 활동적인 생활 방식을 이끌고 있습니다.
빙하에서 벌레가 사는 방법:
Iceworms는 식민지에서 삽니다. 여름 낮과 저녁에 엄청난 수의 먹이가 빙하 표면에 나타납니다. 그들은 조류와 찌꺼기(조직 부패의 산물, 즉 무척추동물의 잔해)를 먹습니다. 아침에 가까워질수록 그들은 "밤새"를 위해 얼음 속에 숨습니다. 그리고 겨울에는 빙하 깊숙이 들어가 봄이 시작될 때까지 그곳에 있습니다.
일부 과학자들은 배벌레를 지구상에서 가장 신비한 생물로 간주합니다. 그러나 얼음 벌레는 이것에서 그들을 우회했습니다. 결국 그들은 눈과 얼음 사이에서 완벽하게 생존하는 법을 배웠고 물의 빙점에서 가장 활동적입니다. 그리고 주변 온도가 섭씨 +5도까지 올라가면 이 무척추 동물은 죽습니다. 대부분의 육상 생물은 몸을 덮는 일종의 단열재 없이는 이러한 조건에서 생존할 수 없습니다. 그러나 얼음 벌레는 어떻게합니까?
이 질문은 동물학과 생물학과 교수인 Daniel H. Schein이 이끄는 Rutgers 대학의 과학자들에게 관심을 보였습니다. 그들의 의견으로는 이러한 생물학적 편심을 이해하는 것이 사람들에게 매우 중요하며 연구는 지연을 용납하지 않습니다. 벌레는 빙하와 함께 사라지고 아마도 곧 완전히 사라질 것입니다. 과학자들이 벌레가 그러한 극한 조건에 대처하는 방법을 알아낼 수 있다면 지구와 그 너머에 있는 생명체의 한계를 이해하는 데 도움이 될 것입니다.
얼음 벌레의 비밀은 무엇입니까?
생물학 법칙에 따르면 온도가 떨어지면 신체의 반응이 느려지고 에너지 수준이 떨어집니다. 온혈 동물은 상대적으로 일정한 온도를 유지하기 위해 더 많은 에너지를 소모하는 반면, 냉혈 동물은 무기력해지고 동면하기까지 합니다. 그러나 얼음 벌레는 아닙니다.
Rutgers 대학의 과학자들은 열이 식을수록 에너지 수준이 상승한다는 사실을 알아냈습니다. 한 버전에 따르면 ATP(아데노신 삼인산)로 알려진 특수 분자가 벌레에게 이 능력을 부여합니다. 그것은 모든 살아있는 유기체의 에너지 과정에서 핵심 분자입니다. 그것은 알려진 모든 유기체에서 거의 동일한 ATP 합성 효소라는 복잡한 효소를 사용하여 생산됩니다.
얼음 벌레는 ATP 합성 효소를 생성하는 특별한 유전 메커니즘을 가지고 있습니다. Daniel H. Schein이 말했듯이 ATP 생성을 가속화하는 것은 DNA의 여분의 부분입니다.
진화는 설명하기 어렵지만 벌레가 고산 균류에서 유전 물질의 일부를 빌렸을 가능성이 있다고 샤인은 말했다. 그렇다면 이 "유전적 절도"는 "도난당한" DNA가 일반적으로 ATP가 생성되는 미토콘드리아에 통합되지 않기 때문에 특히 이례적입니다.
그러나 얼음 벌레의 특징은 여기서 끝나지 않습니다. 유전적 보충 외에도 그들은 낮은 온도에서 ATP를 생산할 수 있는 변경된 세포 "온도 조절 장치"를 가지고 있습니다. 이 두 가지 변화는 얼음 벌레가 대부분의 생물보다 세포 ATP 농도가 훨씬 높다는 것을 의미합니다.
또한 과학자들은 벌레가 자외선으로부터 인간의 피부를 보호하는 데 도움이 되는 동일한 색소인 멜라닌으로 가득 차 있다는 또 다른 이론을 연구할 계획입니다. 그러나 인간과 달리 얼음 벌레는 뇌, 내장, 근육 등 몸 전체에 멜라닌을 가지고 있습니다. 일부 연구에 따르면 특정 상황에서 멜라닌은 태양 복사에서 에너지를 추출할 수 있습니다. 과학자들은 이 과정이 얼음 벌레에서도 발생할 수 있다고 추측합니다. 현재 그들은 이 버전을 확인하고 있습니다.
얼음 벌레가 빙하를 식민지화하는 방법:
저온에서 에너지를 생성하는 능력은 얼음 벌레와 관련된 유일한 신비가 아닙니다. 과학자들은 또한 빙하에서 빙하로 이동하는 방법에 관심이 있습니다. 이 질문에 답하려면 이 무척추동물이 과학자들이 아직 잘 모르는 생태계의 일부라는 점을 이해해야 합니다.
2021-08-24 14:46:52
작가: Vitalii Babkin