왜 달팽이, 소라, 전복은 껍질 겉모습이 오른쪽 나선형일까요?
해변에 버려지거나 수산물 시장 등에서
소라 껍질들을 자세히 보면, 껍질 외형이 오른쪽 나선형입니다. 밭에서 달팽이 껍질도 마찬가지 입니다. 껍질을 들고 구멍에 손가락이나 이쑤시개를 넣을 때는 반시계 방향으로 들어갑니다. 껍질 겉이 왼쪽 나선형 소라나 달팽이나 전복을
발견하기가 매우 드물어요. 사람처럼 왼손잡이는 드물고, 오른손잡이 비율이 더 많은 것과 비슷한 것인가요?
오른쪽 나선형 껍데기가 더 흔하게 나타나는 것은 단순히 왼손잡이와 오른손잡이의 비율과 직접적으로 같지는 않습니다.
하지만, 한쪽 방향이 우세하게 결정되는 현상이라는 점에서 유사한 면이 있긴 합니다.
달팽이와 소라 같은 연체동물의 껍데기가 어느 방향으로 휘어지는지는 유전자에 의해 결정됩니다.
특정 유전자가 껍데기를 오른쪽으로 돌리는 단백질을 만들고, 이 단백질이 배아 발달 초기 단계에서 세포의 비대칭적인 배열을 유도하면서 나선형 껍데기 모양을 형성하게 되는 것입니다.
다시 말해 대부분의 종에서 오른쪽으로 휘는 유전자가 우성으로 작용하기 때문에 왼쪽 나선형 개체는 매우 드물게 나타나는 것이죠.
안녕하세요.
네, 말씀하신 대로 바닷가에서 발견되는 소라, 전복, 그리고 밭에서의 달팽이 껍질 대부분은 겉모습이 오른쪽 나선형(우선형, dextral)이고, 왼쪽 나선형(좌선형, sinistral)은 극히 드문데요 이 현상은 단순한 우연이 아니라 발생학적·유전학적 메커니즘과 진화적 선택 압력이 작용한 결과라고 볼 수 있습니다. 연체동물(복족류, 즉 달팽이·소라류)은 수정란이 몇 차례 분열하는 난할 단계에서 세포들이 비틀리며 배열되는데, 이때의 꼬임 방향이 껍질의 나선 방향을 결정하는데요, 이 비틀림 방향은 어미 달팽이로부터 유전되는 모계 효과 유전자에 의해 정해집니다. 즉, 새끼의 유전자가 아니라 어미의 세포질 요인에 의해 껍질이 오른쪽으로 말릴지, 왼쪽으로 말릴지가 결정되는 것이지요. 그래서 한 집단에서는 대부분이 오른쪽 껍질을 가지지만, 드물게 유전자 변이로 인해 왼쪽 껍질 개체가 나타나기도 합니다. 또한 달팽이나 소라는 체외 수정이 아니라 서로의 생식기를 맞대어 교미하는데 이때 한쪽이 왼쪽 나선, 다른 쪽이 오른쪽 나선이면 생식기가 비대칭으로 맞지 않아 교미가 거의 불가능해지며, 따라서 소수로 나타난 좌선형 개체는 번식 성공률이 매우 낮습니다. 또한 일부 연구에서는 포식자가 달팽이나 소라를 공격할 때 오른쪽 나선에 맞춰진 행동 습성을 보인다는 보고가 있습니다. 따라서 드물게 등장한 좌선형 개체는 포식자로부터 살아남을 가능성이 더 높을 수도 있습니다. 하지만 짝짓기 장벽 때문에 결국 개체군에서 소멸하는 경우가 많습니다. 결과적으로, 우선형이 개체군의 표준으로 고정되는 것입니다. 감사합니다.
패각이 오른쪽 나선형으로 감기는 것은 유전적 요인 때문이며, 대부분의 달팽이와 소라가 이러한 특징을 가집니다. 이는 몸의 비대칭성을 결정하는 유전자(L-type/D-type)의 영향으로, 자연 선택 과정에서 특정 형태가 우세하게 발달한 결과입니다. 패각이 오른손잡이 방향으로 감기는 개체가 절대적으로 많으며, 왼손잡이 방향의 패각을 가진 개체는 매우 드물게 나타납니다. 인간의 오른손잡이와 왼손잡이 비율처럼 한쪽 방향의 특징이 더 보편적인 현상과 유사한 특성입니다.