모기는 호흡 속 이산화탄소와 체취, 열 등을 감지해 공격 대상을 찾는 것으로 알려져 있다. 여기에 더해 모기가 체온에서 나오는 적외선(IR)까지 이용해 공격 대상을 찾는다는 연구 결과가 나왔다.
샌타바버라 캘리포니아대(UCSB) 크레이그 몬텔 교수팀은 23일 과학 저널 네이처(Nature)에서 실험 결과 이집트숲모기(Aedes aegypti) 암컷이 사람 피부온도(34℃)에서 나오는 적외선을 감지할 수 있는 것으로 나타났으며 모기 체내에서 적외선을 감지하는 단백질을 확인했다고 밝혔다.
논문 공동 제1 저자인 니콜라스 드보비앙 박사는 “모기는 작지만, 다른 어떤 동물보다 많은 사람의 사망을 초래한다”며 “이 연구는 모기가 인간을 어떻게 공격하는지에 대한 이해를 높이고 모기 매개 질병의 전파를 통제할 수 있는 새 가능성을 제시한다”고 말했다.
수컷 모기는 해가 없지만 암컷 모기는 알을 낳기 위해 동물의 피가 필요하다. 100여년 간 연구에서 모기는 사람을 포함한 동물이 내뿜는 이산화탄소와 체취, 체온 등을 감지해 공격 대상을 찾는 것으로 밝혀졌다.
연구팀은 이 연구에서 이집트숲모기 암컷을 케이지에 넣고, 공간을 한쪽은 사람 피부온도(℃)에서 나오는 적외선이 있는 구역으로, 한쪽은 적외선이 없는 구역으로 나눈 다음 모기들이 어느 쪽으로 가 탐색을 하는지 관찰했다. 사람 체취와 이산화탄소 등 다른 조건은 동일했다.
그 결과 34℃ 적외선이 있는 구역으로 몰려가 탐색 활동을 하는 모기 수가 적외선이 없는 구역보다 두 배 많은 것으로 나타났다.
또 모기들은 적외선을 최대 70㎝ 거리에서 감지할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 열의 경우 모기가 피부에 10㎝ 이내로 접근해야 감지할 수 있는 것과 비교할 때 훨씬 멀리에서 적외선을 감지할 수 있음을 의미한다.
연구팀은 또 모기의 더듬이 끝에 있는 열 감지 신경세포에 적외선을 감지하는 단백질이 있다는 사실을 밝혀냈다. 더듬이 끝부분을 제거한 모기는 적외선을 감지하지 못했고, 온도에 민감한 단백질(TRPA1)의 유전자를 제거한 모기도 적외선을 감지하지 못했다.
연구팀은 체온에서 발생하는 9천300㎚ 파장의 적외선은 700㎚ 이하 파장에 반응하는 가시광선 감지 단백질(로돕신)을 활성화하지 못하지만, 최대 70㎝ 떨어져 있는 TRPA1 단백질은 활성화할 수 있는 것으로 나타났다고 밝혔다.
연구팀은 이 발견이 모기 개체 수를 억제하는 방법을 개선하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대한다. 모기 잡는 장치에 피부에서 나오는 것과 비슷한 적외선을 방출하는 장치를 추가하면 효율을 높일 수 있다는 것이다.
연구팀은 또 이 연구는 헐렁한 옷이 모기에게 물리는 것을 막는 데 특히 좋은 이유를 설명해 준다며 헐렁한 옷은 모기가 피부를 무는 것을 막아줄 뿐 아니라 피부와 옷 사이 공간이 적외선 방출을 줄여 모기가 감지할 수 없게 한다고 말했다.
◆ 출처 : Nature, DeBeaubien and Chandel et al., ‘Thermal infrared directs host-seeking behaviour in Aedes aegypti mosquitoes’, https://www.nature.com/articles/s41586-024-07848-5
