자연의 신비! 성전환 능력을 가진 동물들 -

대부분의 동물에게 번식은 최우선 과제이며, 많은 동물들이 번식 성공률을 높이기 위해 흥미로운 전략들을 진화시켜 왔다. 어떤 동물은 경쟁자를 물리치기 위해 뿔을 가지기도 하고, 또 어떤 동물은 눈에 띄는 장식으로 짝을 유혹한다. 하지만 동물들 중 일부는 더 놀라운 능력을 갖췄는데, 바로 성을 바꾸는 능력이다. 이러한 능력은 특정 종의 신체적, 사회적 환경에 따라 유리하게 작용할 수 있다.

성을 바꾸는 동물들을 만나보고 싶다면, 이 갤러리를 클릭해보자!

© Shutterstock

동물은 왜 성별을 바꾸나? -

동물들은 다양한 생물학적 메커니즘을 통해 성별을 바꾸며, 주로 환경적 신호, 사회적 역학, 또는 개체군 구조의 변화에 반응하여 이런 현상이 일어난다. 이 현상은 '연속적 자웅동체'라고 불린다.

© Shutterstock

자웅동체 -

자웅동체란 동물이 남성 생식 기관과 여성 생식 기관을 모두 가지고 있는 경우를 말하며, 일부 동물은 자가수정을 할 수 있는 능력도 지니고 있다. 자웅동체는 반대 성별의 짝을 찾기 어려운 환경에서 번식 유연성을 제공한다.

© Shutterstock

온도의 변화 -

일부 경우, 온도가 동물의 성별 발달에 영향을 미치기도 한다. 예를 들어, 특정 온도에서 알이 발달하면, 원래 수컷으로 태어날 알이 암컷으로 태어날 수 있다. 

© Shutterstock

흰동가리 -

대표적인 예로는 말미잘과 공생하는 흰동가리가 있다. 흰동가리는 위계적인 집단에서 살며, 그 집단은 큰 우두머리 암컷이 이끈다. 흰동가리는 처음에는 수컷으로 태어나지만, 이후 암컷으로 성전환을 하게 된다.

© Getty Images

흰동가리 -

일단 성전환이 이루어지면 다시 수컷으로 돌아갈 수 없다. 이 변화는 호르몬에 의해 유도되며, 먼저 흰동가리의 뇌에서 시작된 후 생식 기관에 영향을 미친다. 이들은 짝을 찾지 않고도 번식하기 위해 성별을 바꾸는 것이다.

© Getty Images

턱수염도마뱀 -

포유류와 마찬가지로, 턱수염도마뱀의 생물학적 성별은 부모에게서 물려받은 염색체의 조합에 의해 결정된다. 이는 알이 부화할 때 온도에 따라 성별이 결정되는 다른 많은 파충류들과는 다르다.

© Getty Images

턱수염도마뱀 -

턱수염도마뱀은 두 개의 성염색체 외에도 뜨겁고 건조한 환경에서 암컷 개체가 더 많이 태어나도록 하는 온도 오버라이드 기능을 가지고 있다.

© Getty Images

턱수염도마뱀 -

온도가 32°C를 초과하면 성전환이 발생한다. 이때 일반적으로 수컷 염색체를 가진 개체들은 암컷으로 발달하게 된다. 왜 이러한 암컷 전환 전략이 존재하는지에 대해서는 정확한 이유가 밝혀지지 않았다.

© Getty Images

블루헤드래스 -

블루헤드래스라(Bluehead wrasse)는 물고기는 서부 대서양의 열대 해역에 있는 산호초에 서식하는 어종이다. 블루헤드래스는 처음에 암컷으로 태어나지만, 우두머리 수컷이 죽거나 제거되면, 그룹 내 가장 크고 지배적인 암컷이 급격한 호르몬 변화를 겪으며 수컷으로 성전환을 한다.

© Getty Images

블루헤드래스 -

이 호르몬 변화는 빠르게 일어나며, 성숙한 난소는 단 8~10일 만에 고환으로 변한다. 이러한 과정은 블루헤드래스가 사회 구조를 유지하고 번식에 성공하는 데 매우 중요하다.

© Shutterstock

청개구리 -

청개구리의 성별은 유전적 요인과 환경적 요인이 결합되어 결정된다. 일부 청개구리는 올챙이 시절에 유전적으로 결정된 성별로 발달하지만, 특정 조건 하에서는 성인 개구리로 자랄 때 성이 반전되어 반대 성별로 변한다.

© Getty Images

청개구리 -

전문가들은 처음에 청개구리가 인간의 오염에 반응해 성을 바꾼다고 생각했는데, 더 많은 암컷 개체들이 오염된 물에서 발견되었기 때문이다. 그러나 성전환이 오염되지 않은 연못에서도 일어나는 자연 현상임이 밝혀졌다.

© Getty Images

험피새우 -

험피새우(Humpy shrimp는 복부에 있는 혹 때문에 이런 이름이 붙었다. 이 새우는 처음에 수컷으로 시작하고 이후 암컷으로 변한다. 이를 '수성선성'이라고 하며, 반대 방향인 '암성선성'보다 더 흔하다.

© Shutterstock

험피새우 -

험피새우(Humpy shrimp)의 수성선성은 크기 이점 모델 덕분에 발생하는데, 이는 작은 크기일 때 수컷으로 시작해 더 커지면서 암컷으로 변해 번식 성공률을 극대화할 수 있기 때문이다. 더 커진 몸집은 더 많은 번식 능력을 제공하고 전반적인 이점을 준다.

© Shutterstock

타렛쿠션불가사리 -

스타렛쿠션불가사리(Starlet cushion star)는 또한 처음에는 수컷으로 태어나지만, 성장하면서 암컷으로 성전환을 한다. 

© Shutterstock

타렛쿠션불가사리 -

과학자들은 불가사리의 팔 길이가 정확히 9-16 mm 사이일 때 성전환이 일어난다는 사실을  발견했다. 

© Shutterstock

태평양 굴 -

태평양 굴은 일생 동안 한 성별로 유지되거나 동시 자웅동체(즉, 두 성별을 동시에 가지는 경우)가 되는 등 다양한 성 전략을 가지고 있다.

© Shutterstock

태평양 굴 -

태평양 굴에서는 수성선성(수컷에서 암컷으로)과 암성선성(암컷에서 수컷으로) 모두 발견되며, 수성선성이 식량이 풍부할 때 더 자주 일어난다.

© Shutterstock

늪장어 -

모든 늪장어는 처음에 암컷으로 태어나며, 성숙하면서 일부는 수컷으로 성전환을 한다. 이 전환은 비교적 느리며 최대 30주가 걸릴 수 있다.

© Shutterstock

늪장어 -

전환 과정 중에는 '중성' 기간이 있어 남성과 여성 생식선이 모두 존재한다. 이 변화는 항상 영구적이지 않으며, 개체군 내에 암컷이 부족할 때 일부 수컷이 다시 암컷으로 변할 수 있다.

© Shutterstock

스타 튜니케이트 -

스타 튜니케이트(Star tunicates)는 해양 무척추동물로, 환경적 및 사회적 요인에 따라 성별을 변화시킬 수 있다. 스타 튜니케이트는 무성 생식(한 부모만 필요)과 유성 생식 모두 가능하다.

© Shutterstock

코랄 호크 피쉬 -

코랄 호크 피쉬는 처음에 암컷으로 태어나며, 조건에 따라 수컷으로 성전환할 수 있다. 보통 하렘의 수컷 리더가 너무 많은 암컷을 차지하게 되면, 가장 큰 암컷이 수컷으로 변해 하렘의 절반과 함께 떨어져 나간다.

© Shutterstock

코랄 호크 피쉬 -

다른 연속 자웅동체와 달리, 코랄 호크 피쉬는 성별을 바꾼 후 다시 암컷으로 돌아갈 수도 있다.

© Shutterstock

바나나 슬러그 -

바나나 슬러그는 동시 자웅동체로, 남성과 여성 생식 기관을 모두 가지고 있으며, 번식 시 두 생식 기관을 동시에 사용할 수 있다.

© Shutterstock

바나나 슬러그 -

자가수정이 가능하지만, 바나나 슬러그는 파트너를 찾는 것을 선호한다. 이는 곧 유전자의 다양성을 높혀주는 결과가 되기 때문이다. 

© Shutterstock

블랙 씨베스 -

블랙 씨베스는 농어목 검정우럭과의 민물고기로 케이프 코드에서 케이프 커내버럴까지 발견되는 암성선성 자웅동체이다. 이들은 처음에 암컷으로 태어나며, 나중에 수컷으로 변할 수 있다.

© Shutterstock

블랙 씨베스 -

블랙 씨베스의 개체군이 넓은 지역에 분포해 있어 자연 서식지에서 관찰하기 어렵지만, 수조에서의 연구에 따르면 성전환은 공급과 수요와 관련이 있을 수 있다. 수조에서 암컷 블랙 씨베스가 인접한 수조의 수컷 개체 수가 감소하는 것을 관찰했을 때, 성별을 바꾸는 것으로 나타났다.

출처: (BBC) (Tree Hugger) (A-Z Animals) (Animalogic)

© Shutterstock