이웃집과학자

날이 점차 더워지면서 모기도 슬슬 활개칠 준비를 하는 요즘입니다. 그간 모기를 퇴치하기 위한 연구는 다양한 갈래로 이뤄져 왔는데요. 크게 세 가지로 추려봤습니다.

통상 모기는 암컷이 사람 피를 빨아 먹습니다. 하지만 꽃 꿀을 따먹는 모기가 있습니다. 바로 '광릉왕모기'입니다. 광릉왕모기의 유충은 흡혈 모기들의 유충을 잡아먹습니다. 하루에 약 26마리 정도를 먹는다고 하는데요. 유충 기간이 대략 16일이니까 흡혈 유충을 416마리 정도 잡아먹을 수 있겠네요.

한편, 고려대학교 배연재 교수팀은 광릉왕모기 사육에 성공한 바 있습니다. 암막 사육장을 이용해 짝짓기와 산란을 유도하고 실내 번식을 가능하게 했는데요. 광릉왕모기를 활용한 모기 방제 기술도 연구 중이라고 합니다.

잔물땡땡이도 모기 킬러로 꼽힙니다. 딱정벌레목에 속하는 잔물땡땡이는 주로 연못, 습지 등에 서식합니다. 물속에서 알-유충-번데기-성충의 성장 과정을 거치는데요. 유충 단계에서 모기의 유충을 먹이로 합니다. 탈피를 두 번 거친 '3령 유충'은 하루에 모기의 유충을 900마리 이상 잡아먹습니다.

한편, 한국환경산업기술원은 영등포구의 한 인공 연못에서 방류 실험을 진행한 바 있습니다. 그 결과 2013년 당시 약 620마리였던 모기 수가 일 년 사이 100마리 이하로 줄었다고 합니다.

임페리얼 칼리지 런던 연구팀은 모기의 임신에 관여하는 유전자 3개를 발견했습니다. 임신 유전자에 돌연변이를 유도해 암컷 모기를 불임으로 만들 수 있었습니다.

하지만 일반적인 경우 돌연변이 유전자를 갖는 암컷은 유전자 풀에서 사라집니다. 자연선택 때문인데요. 불임 암컷 모기는 새끼를 낳지 못하지만, 임신이 가능한 암컷 모기는 건강한 유전자를 자손에게 물려줄 수 있습니다.

그래서 연구팀은 모기의 성비를 조작하기로 합니다. 모기가 유충 단계에 있을 때 I-Ppol이라는 DNA 분해효소를 주입했더니 정자의 X 염색체가 분해되었습니다. 결과적으로 대부분의 정자가 Y 염색체만을 갖고 있는 건데요.

이렇게 유전자가 변형된 모기를 야생 모기와 교배했을 때 새끼 모기에서 수컷의 비율이 95%였습니다. 교배를 거듭하자 암컷 모기가 사라지면서 6세대에 모기가 완전히 사라졌다고 합니다.

구글의 생명과학 회사 Verily가 '볼바키아(Wolbachia pipentis)'라는 세균에 감염된 수컷 모기를 프레즈노 카운티에 방출하였습니다. 이른바 디버그 프레즈노 프로젝트인데요.

미시간 주립대학교 시즈용 박사팀에 따르면 볼바키아는 세포 내 기생하는 세균인데요. 수직전파가 가능합니다. 그러니까 감염된 암컷 모기가 이 세균을 후손에게 옮길 수 있다는 얘깁니다.

이 세균에 감염된 채 태어나는 모기의 수명은 짧습니다. 평균 21일로, 정상적인 모기가 평균 50일을 산다는 사실을 감안하면 수명이 반 이상 줄어든 셈입니다.

한편, 정상적인 암컷 모기가 볼바키아에 감염된 수컷 모기와 교배하여 낳은 알은 부화하지 않습니다. 수컷 모기의 정자가 변형되어 배아가 정상적으로 발달할 수 없었던 탓인데요. 미국의 바이오 벤처 'mosquito mate'는 이러한 특성을 갖는 모기를 방사하면 모기의 개체 수가 줄어들 것으로 내다보고 관련 기술 연구와 제품 생산에 주력하고 있습니다.