여름이 오면 무더위와 함께 찾아오는 불청객이 있습니다. 바로 모기인데요. 모기는 귓가에서 앵앵거리는 소리와 함께 물리면 가렵기까지 하니 좋아하려야 좋아할 수 없는 녀석입니다. 모기를 좋아하는 사람은 흔치 않을 것이라 생각합니다. 이번 포스팅에서는 혐오스러운 모기가 우리 지구 생태계 내에서 어떤 역할을 하는지, 인간에게 어떤 영향을 미치고 있는지 알아보겠습니다. 또한 모기를 없애기 위해 인간은 어떤 바이오 과학 기술을 적용하고 있으며, 어느 정도 성과를 거뒀는지, 마지막으로 모기가 사라지면 어떤 일들이 일어날 수 있을지 알아보도록 하겠습니다.
목차
1. YouTube 영상으로 보고 싶다면!
2. 모기에 대해서
3. 모기에 물리면 가려운 이유
4. 모기, 인류를 가장 많이 죽음에 이르게 한 곤충
5. 생태계 내에서 모기의 역할은?
6. 모기를 박멸하기 위해 적용되는 과학기술
7. 모기가 사라지면 생길 일들
8. 함께 보면 좋은 글
YouTube 영상으로 보고 싶다면 여기서!
모기에 대해서,
모기는 인간이 거주하는 6 대륙 어느 지역에서도 발견될 정도로 우리와 함께 살아가는 동물 중 하나입니다. 모기는 피를 빨고 밤에 앵앵거리는 소리로 인해 혐오스러운 곤충으로 여겨지고 있습니다. 게다가 물리면 가렵기까지 하니 좋아할래에 좋아할 수 없는 녀석이죠. 아마 모기를 좋아하는 사람은 흔치 않을 거라고 생각합니다. 여름에만 봐도 달갑지 않은 녀석이 지구온난화로 인해 따뜻한 지역에서는 한 겨울에도 나타나기도 합니다.
우리는 흔히 모기가 한 종류라고 생각하기 쉬운데, 지구상의 모기는 약 3,500여 종이 존재한다고 예상하고 있습니다. 이것도 예상이지 모든 모기의 종류를 인간이 파악한 것은 아닙니다. 이 중 우리가 흔히 알고 있는 피를 빠는 모기는 약 10종이라고 합니다.
모기는 다양한 종이 지구에 서식하고 있는 만큼 생활 방식도 다양합니다. 어떤 종은 성체로 숨어서 겨울을 나고 여름에 활동하는 가하면 숲 속에서 알로 겨울을 나고 여름에 성체로 활동하는 종도 있습니다. 이 중 알로 겨울을 나는 종의 경우 숲 속에 숨어있기 때문에 인간이 적극적으로 박멸할 수 없어 더욱 골칫덩어리라 할 수 있겠네요.
모기에 물리면 가려운 이유
모기에 물리면 왜 가려운 걸까요? 모기는 인간의 혈액을 빨기 위해 가느다란 주둥이를 피부로 삽입니다. 이런 과정에서 피부는 가느다란 상처를 회복하기 위한 기전을 발동하게 되는데요. 바로 피를 응고시켜 상처부위를 임시적으로 봉합하는 것입니다. 이 과정에서 피부로 뚫고 들어온 모기의 주둥이가 응고되는 혈액에 인해 엉겨 붙여 굳어버릴 수 있습니다. 그럼 모기는 생을 마감할 가능성이 높아지겠죠? 이러한 현상을 방지하기 위해 모기는 흡혈할 때 히루딘(Hirudin)이라는 항응고제를 분비합니다.
항응고제로 인해 모기가 주둥이를 삽입한 부분에서 혈액 응고 현상을 억제하여 도망칠 수 있게 되는 것이죠. 모기가 분비하는 항응고제인 히루딘은 비교적 크기가 큰 단백질로 인간의 면역체계는 이를 외부 물질로 인식하게 됩니다. 그럼 면역반응이 일어나게 되는데요. 바로 면역반응으로 인해 모기에 물렸을 때 붓고 가려움이 발생하게 되는 것입니다.
모기, 인류를 가장 많이 죽음에 이르게 한 곤충
모기는 인간을 가장 많이 사망에 이루게 한 곤충이라는 사실을 알고 계시나요? 모기는 말라리아와 황열병, 뎅기열, 지카 바이러스 등 다양한 질병을 전염시키는 역할을 합니다. 이 중 사람들을 가장 많인 죽인 질병은 바로 말라리아입니다. 세계보건기구 WHO의 2021년 3월 통계에 따르면, 전 세계적으로 말라리아 환자는 2억 4700만여 명 발생하며, 61만 9000여 명이 사망에 이르며, 백신 보급이 원활하지 않은 아프리카와 동남아시아, 남아메리카, 중동에서만 60만 명이상의 사상자가 발생한다고 합니다. 어마어마한 수치입니다. 이러한 질병은 모기가 여러 사람의 피를 빨고, 모기가 분비하는 타액에 의해 전염 및 확산된다고 할 수 있습니다.
생태계 내에서 모기의 역할은?
인간에 위험을 가하는 모기가 굳이 우리와 함께 살아갈 이유가 있을까요? 모기는 지구 생태계에서 어떤 역할을 하고 있을까요? 모기를 없어지면 안 되는 타당한 이유는 무엇일까요?
북극의 생태계의 변화
모기가 없어지면 북극의 생태계의 변화를 초래할 수 있습니다. 북극의 툰드라 지역에 봄이 되어 눈이 녹을 때쯤 모기 유충들이 알을 깨 나와 불과 3-4주 만에 성충으로 성장합니다. 이때가 바로 캐나다 북부와 러시아에서 모기가 창궐하는 짧은 시기입니다. 일부 지역에서는 엄청난 모기 군락이 형성되어 마치 구름이 자욱하게 낀 것 같은 느낌이 들 정도라고 합니다.
북극에 모기가 창궐하는 시기에 북극을 거쳐가는 철새들에게 모기는 좋은 먹잇감이 되어주며, 북극에서 서식하고 있는 순룩이 이동하게 되는 계기를 만드는 역할을 담당합니다. 모기는 순룩 한 마리당 하루에 최대 300ml까지 피를 빨아먹는다고 합니다. 순룩은 이 모기떼를 피해 바람을 거슬러 올라가면서 이동한다고 알려져 있습니다. 순룩이 이동하면서 해당 지역의 생태계를 형성하게 됩니다.
카카오 수분
두 번째는, 달콤한 초콜릿의 원료가 되는 카카오의 수분에 모기가 중요한 역할을 담당하고 있습니다. 카카오꽃은 매우 작고 복잡한 구조로 되어 있습니다. 이 꽃에 꽃가루를 운반하기 위해서는 작은 몸체를 가진 곤충이어야 하는데요. 좀모기는 이 역할에 알맞은 조건을 갖추고 있습니다. 좀모기는 몸체 크기가 채 3mm가 안되기 때문에 작고 복잡한 카카오꽃을 파고들어 꽃가루를 전달하는 역할을 수행하게 됩니다. 카카오꽃뿐만 아니라 다양한 종류의 꽃가루를 운반하기도 합니다. 몸체가 작기 때문에 모기 한 마리가 운반하는 꽃가루는 얼마 되지 않지만 개체 수가 많아 수분을 하기에 충분한 양을 운반할 수 있다고 합니다.
혈전 방지 연구
세 번째는, 앞서 말씀드린 것처럼 모기는 흡혈을 하는 과정에서 본인이 살아남기 위해 혈액 응고를 억제하는 물질을 타액에서 분비합니다. 이 방식을 응용해 혈관 속에서 피가 굳어 덩어리 지면서 혈관을 막아버리는 질병인 혈전증 치료를 위한 화학적 응고 억제 연구가 진행 중입니다. 또한 모기에 물린 부위를 면밀히 분석해 피부 면역 치료에 응용시키는 연구도 진행 중입니다. 모기는 인간에게 위협적인 존재이기도 하지만 인간을 더욱 건강하게 살 수 있는 연구를 위한 매개체가 되기도 합니다.
모기가 생태계에 제공하는 서비스
이 밖에도 모기는 다양한 생태계에서 먹이사슬에 속해 있습니다. 모기는 하천이 범람하는 평원에서부터 일시적인 물웅덩이에 이르기까지 모든 물속에서 우글거리고 있어 수백 종의 물고기들과 다양한 곤충, 거미, 도롱뇽, 도마뱀, 개구리 등 다양한 동물의 맛있고 포획하기도 쉬운 먹잇감으로 역할을 하고 있습니다. 게다가 모기 유충은 여과포식자로서 썩은 나뭇잎과 유기물 찌꺼기, 미생물을 먹어 치우는 역할을 합니다.
모기를 박멸하기 위해 적용되는 과학기술
방사선으로 불임 모기 만드는 방법
국제원자력기구와 유엔 산하 기구 등이 개발 중인 기술로, 수컷 모기에 방사선을 쪼여서 불임을 만들고, 자연에 풀어놓는 기술입니다. 주로 피를 빠는 것은 암컷 모기이기 때문에 질병을 옮기는 것과 같이 인간에게 직접적인 피해는 최소화하면서 암컷 모기와 짝짓기를 하더라도 자손이 만들어지지 않기 때문에 자연스럽게 모기의 계제 수가 감소하게 됩니다.
이 실험으로 만든 불임 모기는 2022년 쿠바에 만 오천 마리를 풀었고, 모기가 90% 줄어든 것으로 나타났습니다. 또한 불임 모기를 방사한 후 2달 동안 해당 지역에 뎅기열과 지카 바이러스 등 모기 매개 질병이 발생하지 않았다고 밝혔습니다. 연구 규모를 확대하여 갈라파고스 제도에 불임 모기 10만 마리와 아르헨티나에 무려 50만 마리를 방사할 계획이라고 합니다.
박테리아 감염을 통한 불임 모기 만드는 방법
다음은 세계 모기 프리그램이라는 비영리 재단에서 추진하는 기술로 박테리아를 이용하는 방법입니다. 수컷 모기에 볼바키아 균을 감염시켜 불임을 만들고 자연에 방사하는 기술입니다. 앞서 방사선을 이용하는 방법과 유사합니다. 볼바키아 균은 수컷 모기를 불임 또는 암컷화시키고, 암컷 모기의 생식 기능에 문제를 일으키는 것으로 알려져 있어, 더 이상 자손을 만들지 못하게 합니다. 또한 볼바키아 균은 자연에서도 자주 발견되는 균으로 모기 몸속에서는 다른 바이러스가 자라지 못하게 합니다. 따라서 균에 감염된 모기는 뎅기열이나 지카 바이러스가 비교적 적게 지니고 있기 때문에 질병을 전염시킬 확률이 감소하게 됩니다.
볼바키아 균에 감염된 모기를 인도네시아에 방사하였고 뎅기열 발병률이 77% 줄어든 것으로 나타났습니다. 미 캘리포니아 지역에서는 모기 개체 수가 95% 감소하는 효과도 확인했다고 합니다. 연구진은 감염 모기를 앞으로 10년간 브라질 전역에 매년 50억 마리씩 방사하기 위해 모기 공장을 짓기로 했습니다.
유전자 조작 기술 도입
다음은 유전자 조작 기술은 이용하는 방법으로 영국 연구진이 만든 기업 옥시텍의 기술입니다. 이 기술도 피를 빨지 않는 수컷에 적용되었습니다. 이 기술은 수컷으로 확인된 모기 알에 특정 유전자를 삽입하여 야생에 풀어놓는 방법으로 진행되었습니다. 이렇게 하면 유전자 조작 수컷 모기가 태어나고 암컷과 짝짓기를 해서 만들어진 자손이 암컷을 경우 유충 단계에서 죽어버리고, 수컷이라면 유전자 조작 모기가 되는 방법입니다. 이 연구는 미국 플로리다 지역에서 500만 마리를 방사하는 실증 연구가 진행됐었고, 암컷 모기가 무려 96%가 감소하는 결과를 확인할 수 있었습니다.
모기가 사라지면 생길 일들
이러한 과학기술을 통해 모기를 없애면 과연 어떤 일이 일어날까요? 앞서 이야기한 모기의 역할을 수행할 수 없게 될 것입니다. 카카오의 수분이 진행되지 않아 초콜릿의 생산량이 급감할 수 있습니다. 카카오뿐만 아니라 생각도 못한 열매를 우리는 더 이상 만나볼 수 없을지도 모릅니다. 게다가 모기를 먹잇감으로 여기며 잡아먹고 있던 다양한 동물들이 생존의 위기에 처하고, 수중 여과포식자의 역할이 사라져 수질이 현재보다 나빠질 가능성도 있습니다.
하지만 모기가 사라져도 상관없다고 주장하는 과학자들은 이러한 문제는 걱정하지 않아도 괜찮아는 이야기합니다. 생태계는 한 가지로 이어져 있지 않고 다양한 경우의 수가 존재하기 때문에 현재 모기가 수행하고 있는 생태계에서의 역할을 대체하는 동물이 분명 생겨날 수 있다고 주장합니다.
사실 이 모든 것은 누구도 알 수 없습니다. 모기가 인간이 생각하고 있던 것보다 생태계에서 중요한 역할을 수행하고 있을 수 있고, 대체할 수 없을 만큼 중요한 존재일 수도 있습니다. 인간은 아직 모기가 생태계에서 수행하고 있는 모든 역할을 알고 있지 않기 때문이죠.
모기가 정말 싫고 없어졌으면 좋겠다고 저도 생각합니다. 하지만 다양한 동식물이 생활하고 있는 지구에서 모기가 어떤 역할을 하고 있는지 더 많은 연구가 이루어진 후 모기를 박멸해도 늦지 않을까요? 만약 인위적으로 모기를 모두 없앤 후에 예상치 못한 부작용이 발생한다면 다시 뒤돌릴 수 없으니 말이죠.
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