도마뱀의 꼬리는 어떻게 다시 만들어지나요?

Question

도마뱀이 위험에 처하면 자신의 꼬리를 끊고 도망간다고 하는데 나중에 다시 꼬리가 재생되는건 어떻게 가능한건지 과학적인 설명이 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

도마뱀의 척추뼈에는 연골로 만들어진 수평 방향의 골절면이 있어 쉽게 떼어낼 수 있습니다.

또한 혈관과 신경이 억제돼 있어서 꼬리가 떨어져도 혈액의 손실을 최소화할 수 있는 구조를 가지고 있습니다.

하지만 꼬리자르기는 도마뱀에게도 일생 딱 한번만 가능한 필살기로 상당한 부담이 됩니다.

그 이유는 재생된 꼬리는 처음 있던 꼬리와 달리 뼈가 없습니다. 뼈 대신 기능을 대신하는 하얀색 힘줄이 있습니다. 또한 꼬리를 재생하기 위해 많은 에너지를 소모해야 하기에 대사가 늦어져 꼬리가 재생되는 기간동안 빠르게 움직이지 못하여 천적의 공격을 피하기 힘듭니다.

이는 도마뱀의 중추신경을 따라 회복할 수 있는 정보를 담고 있고 그에 따라 단백질을 만들어내어 재구성하기 때문입니다.

참고로, 도마뱀은 뼈를 재생할 수 없지만, 도롱뇽은 뼈까지도 재생할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

사람보다 미물인 도마뱀도 잘라버린 꼬리를 다시 재생시키는데 그의 손은 원래 모습으로 재생되지는 않는 것인가? 도마뱀은 천적의 공격을 받을 경우 꼬리를 자르고 도망간다. 도마뱀 꼬리의 재생과정을 발표한 2011년 영국 BMC(BioMed Central) 잡지에는 ‘어떤 신호물질(FGF)이 잘린 부위에 많이 모여들면서 그곳에서 꼬리를 만들도록 한다’고 설명했다. 꼬리가 아닌 몸통의 다른 세포가 이 물질의 신호를 받고 꼬리세포로 변한다는 이야기다.

이런 원리가 인체에도 적용된다면 팔의 근육세포를 떼어내 파킨슨병을 치료할 새로운 뇌세포로 만들 수 있을 것이다. 체세포의 한 종류인 근육세포가 또 다른 종류의 체세포인 뇌세포로 바꿀 수 있는 방법에는 두 가지가 있다. 첫째는 근육세포가 수정란에 해당하는 원시 상태의 세포로 갔다가 다시 뇌세포로 변하는 방법이다. 둘째는 직접 뇌세포로 변하는 방법이다. 첫째 방법은 2012년 영국의 존 거든 박사와 일본의 야마나카 신야 교수에게 노벨상을 안겨준 역분화 기술이다. 둘째 방법은 2011년 네이처지에 소개된 직접분화(Direct Conversion) 방법이다.