달달한 음식이 있는 곳이면 어디든 나타나 ‘윙윙~’ 소리를 내며 신경을 건드리는 초파리. 날씨가 따뜻해지면 나타나기 시작해 특히 습한 날씨에는 음식 주변에 수십 마리씩 꼬이기도 하는 초파리는 여름철에 우리를 성가시게 하는 곤충이다.

한 자리에서 빙빙 맴돌기만 할 것 같은 초파리가 한 번 날기 시작하면 무려 15㎞의 거리도 거뜬히 이동할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 이는 자기 몸의 600만 배에 달하는 거리를 비행하는 것으로, 사람으로 치면 북극에서 적도까지의 거리인 1만㎞를 한 번에 이동하는 것과 같다. 미국 캘리포니아공대 연구진은 최근 과학저널 ‘미 국립학술원 회보’를 통해 미국 모하비 사막에 수십만 마리의 노랑초파리를 날린 뒤 유인 덫으로 포획하는 실험을 거듭한 결과 이같이 나타났다고 밝혔다.

초파리의 모습. 데일리메일 홈페이지 캡처​

모두 1만3000개의 유전자를 가지고 있는 초파리는 인간과 유전자가 60% 정도 비슷한 곤충이라는 사실을 아는지? 이에 초파리는 실험실에서 약방에 감초(어떤 일에나 빠짐없이 끼어드는 사람 또는 꼭 있어야 할 존재를 비유적으로 이르는 말) 같은 존재다. 지금까지 초파리로 연구한 논문만 10만 건이 넘을 정도. 심지어 우주도 갔다 왔다. 최초로 우주에 도달한 생명체는 1947년 미국이 쏘아 올린 로켓에 탄 ‘초파리’였다.

뛰어난 번식 능력을 갖고 있는 초파리는 각종 실험에서 각광받는다. 초파리는 음식 속 당분을 빨아 먹고 그곳에서 번식하는데, 보통 암컷 한 마리가 한 번에 100∼200개의 알을 낳는다. 초파리 알은 10일이 지나면 성충(다 자란 곤충)이 돼 또 다시 번식한다. 동물을 대상으로 하는 실험에선 많은 개체 수를 확보해야 실험의 정확도가 높아지는데, 가공할만한 번식 능력을 가진 초파리는 이에 적합한 것.

온도와 습도만 유지해주면 어디서든 잘 자라는 초파리의 환경 적응 능력도 빼놓을 수 없다. 500㎖ 우유병에 상한 바나나 한 조각만 넣어두면 초파리 200마리가 2주 동안 살 수 있다. 과학자들이 실험실에서 초파리를 기르기 위한 별도의 노력을 기울일 필요가 없는 것이다.

초파리는 태어나서 죽기까지의 시간이 몇 주일에 불과하다. 이는 곧? 초파리를 대상으로 실험하면 짧은 시간 안에 세대의 변화를 여러 번 관찰할 수 있다는 말이다.

노벨상 수상의 일등공신?


미국 자넬라연구소 연구진이 지난해 1월 발표한 초파리의 뇌지도. 초파리 뇌에 있는 신경세포를 표시했다. 바이오아카이브 홈페이지 캡처


초파리의 유전자로 인체의 생체 리듬을 연구한 마이클 로스배시(왼쪽)가 칼 구스타프 16세 스웨덴 국왕으로부터 노벨상 메달을 받고 있다. 브랜다이스대 홈페이지 캡처​​​

2∼3㎜의 아주 작은 몸을 가진 초파리의 뇌는 눈에 잘 보이지 않을 정도로 작지만 기억력도 좋아 인간의 뇌 연구에 도움을 준다. 초파리는 100년 넘게 치매(지능이나 기억 등 정신적인 능력이 떨어지는 질환), 다운증후군(염색체 이상으로 나타나는 유전성 질환), 자폐증(소통 능력 등을 저하시키는 발달 장애) 등의 질병 치료 연구에 활용되며 무려 6명의 과학자에게 노벨상을 안겨줬다. 마이클 로스배시 미국 브랜다이스대 교수는 생물학적 리듬을 조절하는 초파리의 유전자를 분리해 밤과 낮의 순환(주기적으로 돌아오는 것)이 인체에 어떤 영향을 미치는지 연구해 2017년 노벨 생리의학상을 수상했다. 당시 “초파리에게 감사하다”는 수상 소감을 남기기도 했다.