초파리 교미시간을 인간과 다른 동물들의 시간간격 인지능력 (간격인지, interval timing)의 유전학적 모델로 연구한지 15년쯤 되었다. 이번에 PLOS Genetics에 발표한 논문은, 예전 Jan lab에서 LMD라는 행동패러다임을 발표한 이후 새로운 초파리 간격인지 행동패러다임인 SMD의 시작을 알린 내용이다.
초파리 간격인지 연구를 위해 지금까지 확립한 행동패러다임이 4가지 정도 되는데, 그 중 하나가 마약이다. 마약 중독자들은 도파민이나 GABA 등의 신경전달물질 문제로 간격인지능력을 상실한다는 보고가 이미 나와 있고, 게임중독 같은 경우에도 도파민 등의 이상으로 간격인지능에 문제가 생긴다. 간격인지능력은 우리가 처한 환경과 그로 인한 두뇌의 내적상태 (internal state)에 민감하기 때문이다.
오늘 읽은 논문은 식물, 예를 들어 양귀비 등이 만들어내는 아편과 마약성분이 초식성 동물과 곤충에 대항하기 위한 진화적 군비경쟁의 산물이라는 내용을 담고 있다.
Karnib, Nabil, Long, Brandon, van Staaden, Moira, Sprague, Jon E., Hall, F. Scott, Jacobson, Daniel, and Huber, Robert. Opiate Sensitivity in Fruit Flies. United States: N. p., 2023. Web. doi:10.18103/mra.v11i4.3711.
이 논문을 따라 참고문헌을 따라가니 흥미로운 연구들이 많이 보인다. 가장 최근 논문은 식물의 2차 대사물질의 진화적 기원을 다룬다.
Matthias Erb , Daniel J. Kliebenstein, Plant Secondary Metabolites as Defenses, Regulators, and Primary Metabolites: The Blurred Functional Trichotomy, Plant Physiology, Volume 184, Issue 1, September 2020, Pages 39–52, https://doi.org/10.1104/pp.20.00433
진화생물학자들이 이 분야에 오래전부터 뛰어들었으리는건 예상하기 어렵지 않다. 꽤 오래전부터 식물과 곤충 간의 진화적 군비경쟁이 화학생태학 Chemical Ecology이라는 이름으로 연구되어 오고 있었다. 흥미로운 가설과 연구아이디어를 얻었다.
Hartmann, T. Plant-derived secondary metabolites as defensive chemicals in herbivorous insects: a case study in chemical ecology. Planta 219, 1–4 (2004). https://doi.org/10.1007/s00425-004-1249-y
