생물학계에 놀라운 생명 현상이 발견되었습니다. 이베리아반도에 서식하는 특정 수확개미 종에서 한 여왕개미가 두 가지 서로 다른 종의 수컷을 생산하는 '제노페리티(Xenoparity)'라는 현상이 관찰된 것입니다. 이는 생명의 진화와 번식 전략에 대한 우리의 이해를 근본적으로 뒤바꿀 가능성을 내포하고 있어 학계에 뜨거운 관심을 받고 있습니다.

개미의 수컷(n)은 수정되지 않은 알에서 단성생식으로 생겨나는 반면, 일개미(2n)는 수정된 알에서 발생한 생식 능력 없는 암컷이라는 기본 상식을 일단 기억해 두시면 좋을 것입니다.

이 모든 이야기는 이베리아반도에서 발견되는 '이베리아 수확개미'(학명 Messor ibericus)에 대한 연구에서 시작되었습니다. 연구진은 유럽 전역에서 개미를 채집하여 유전적 다양성을 분석하던 중, 예기치 않게 충격적인 데이터를 발견하였습니다.

일반적으로 개미 집단 내에서는 유전적 이형 접합성(heterozygosity)이 낮게 나타나는 것이 보통입니다. 이는 같은 종 내에서의 번식을 통해 유전자가 유사하게 유지되기 때문입니다. 그러나 이베리아 수확개미 중 일부 일개미 집단에서 유독 비정상적으로 높은 이형 접합성이 관찰되었습니다. 이는 엄마와 아빠로부터 물려받은 유전자가 현저하게 다르다는 것을 의미합니다. 이러한 유전자 분석 결과는 이들 일개미가 순종이 아닌 '잡종 일개미'일 가능성을 말하며, 더욱 놀라운 사실은 이베리아 수확개미의 일개미는 100% 잡종으로만 발견되며, 순종 일개미는 전혀 없다는 점이었습니다. 반면 여왕개미는 예외 없이 순종으로만 존재하였습니다.

연구진은 이 잡종 일개미들이 누구로부터 태어났는지 추적하기 위해 DNA 분석을 진행하였습니다. 그 결과, 잡종 일개미의 엄마는 이베리아 수확개미이고, 아빠는 '스트럭터 수확개미'(학명 Messor structor)인 것으로 밝혀졌습니다. 즉, 두 가지 서로 다른 종의 개미가 교배하여 잡종 일개미를 만들어낸다는 것이 DNA 서열 분석을 통해 확인된 것입니다.

여기서 또 다른 미스터리가 발생했습니다. 잡종 일개미가 발견되는 지역의 분포를 살펴보니, 이베리아 수확개미와 스트럭터 수확개미가 모두 서식하는 지역뿐만 아니라, 아빠 종인 스트럭터 수확개미가 전혀 발견되지 않는 시칠리아 같은 지역에서도 잡종 일개미가 무더기로 발견된 것입니다. 마치 호랑이가 없는 동물원에서 라이거(숫사자와 암범의 종간 잡종)가 태어난 것과 같은 상황이었습니다.

그렇다면, 스트럭터 수확개미가 없는 지역에서 이 잡종 일개미는 어떻게 태어났을까? 연구진은 이 의문점을 해결하기 위해서 26개의 이베리아 수확개미 군집 내에서 수컷 132마리를 채집하여 조사하였습니다. 그 결과, 44%의 수컷은 털이 많은 형태였으며 나머지 56%는 거의 털이 없는 뚜렷한 형태적 이형성(morphological dimorphism)이 관찰되었고, 계통 분석(phylogenetic analyses)으로도 털이 많은 수컷은 '이베리아 수확개미'(M. ibericus) 그룹에, 털이 없는 수컷은 '스트럭터 수확개미'(M. structor) 그룹에 속하였습니다. 이로써 스트럭터 수확개미 수컷이 이베리아 수확개미 군집 내에 존재한다는 것이 밝혀졌습니다.

하지만, 스트럭터 수확개미 수컷이 어떻게 이베리아 수확개미 군집 내에서 발견되었는지 또다시 의문이 생겼습니다. 연구진은 스트럭터 수확개미 수컷의 분자 분석(molecular analyses)을 통해 비밀을 밝혀냅니다. 분석 결과, 스트럭터 수확개미 수컷은 군집 내의 이베리아 수확개미 개체들과 동일한 미토콘드리아를 공유하고 있었습니다. 이는 군집 전체가 공통의 이베리아 수확개미 어미로부터 기원했음을 의미하며, 이베리아 수확개미 여왕이 두 종의 수컷을 모두 생산한다는 것을 보여주는 충격적인 증거였습니다.

앞서 설명했듯이 수컷 개미는 수정되지 않은 알을 통해 모계로부터만 유전자를 상속받는 반수체(haploid) 입니다. 그렇기 때문에 수컷 개미는 모계의 DNA만을 가지고 있게 되지만, 이베리아 수확개미 여왕이 낳은 스트럭터 수확개미 수컷의 핵에는 엄마인 이베리아 수확개미 여왕의 DNA는 없고, 아빠인 스트럭터 수확개미의 DNA만 가지고 있었습니다. 이러한 현상은 다른 생물군에서도 관찰된 바 있으며, 무핵 난자 수정 또는 모계 유전체 제거로 인해 발생한다고 알려져 있습니다. 하지만 이번 연구 결과는 이러한 현상이 종 간의 장벽을 넘어 다른 종의 정자로부터 수컷을 생산하는 것을 보여주는 또 다른 발견입니다.

연구진은 이 새로운 번식 시스템을 '제노페리티'(Xenoparity)라고 일컬었습니다. '제노(Xeno)'는 '다른, 이상한, 외부의'라는 뜻이고, '패리티(parity)'는 '생식한다, 번식한다'는 뜻으로, '다른 종의 새끼를 낳는다'는 의미입니다.

맨 처음에는 이베리아 수확개미 여왕도 실제 야생계통(wild-type lineage)의 스트럭터 수확개미 수컷과 교배를 통해 잡종 일개미를 생산했을 것입니다. 그렇게 타종의 수컷이 꼭 필요하게 되었을 것이며, 의존하는 시스템이 되어버렸을 것입니다. 그 이후 '정자 기생' 단계를 넘어 그 종의 수컷을 복제할 수 있는 방향으로 자연 선택되었고 제노패리티 시스템이 진화하게 된 것으로 보입니다. 하지만 구체적으로 어떤 세포·유전학적 기전으로 이러한 현상이 일어나는지는 미스테리입니다.

이베리아 수확개미의 이러한 독특한 번식 시스템은 생명의 경이로움과 진화의 무한한 창조력을 다시금 일깨워줍니다. 생명의 진화는 인간의 생각보다 훨씬 더 복잡하고 창의적인 것 같습니다.

<참고 자료>

Juvé, Y., Lutrat, C., Ha, A. et al. One mother for two species via obligate cross-species cloning in ants. Nature 646, 372–377 (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09425-w

사이언스지의 뉴스(https://www.science.org/content/article/ant-queen-lays-eggs-hatch-two-species)

Smithsonian Magazine 기사(https://www.smithsonianmag.com/smart-news/these-ant-queens-seem-to-defy-biology-they-lay-eggs-that-hatch-into-another-species-180987292/)

GeekNews(https://news.hada.io/topic?id=23186)

이 글이 공개될 월요일 무렵이면 저는 한국으로 돌아오기 위해 짐을 꾸리고 있을 것입니다. 저는 여행을 그렇게 즐기는 사람은 아닙니다. 무슨 일이든 계획대로 풀리지 않으면 스트레스를 많이 받는 성격 때문입니다. 이번 여행은 추석 연휴 동안 미국에서 직장생활을 하는 딸을 일 년 만에 만나서 같이 시간을 보내기 위해 며칠간의 연차 휴가를 덧붙인 특별한 여행이었습니다. 최근 환율도 너무 올랐고 외국에 대하여 우호적이지 않은 트럼프 행정부의 태도 때문에 입국 심사 과정에 혹시 차질은 없을지 걱정이 되었습니다. 설상가상으로 출국 직전까지 서울과 고양, 그리고 제주도를 오가면서 바쁜 업무를 소화하느라 혹시 비행기를 못 타는 일이 벌어지지는 않을지 많은 걱정을 하였습니다.

다행스럽게도 모든 여정이 끝나가는 지금까지 별다른 사건은 벌어지지 않았습니다. 아직 귀국 비행기를 타기 전이라서 안전하게 여행을 다 마쳤다고 결론을 내리기는 어렵지만, ‘모든 걱정의 95%는 할 필요가 없다’는 말을 실감하였습니다. 우리가 걱정하는 일은 대부분 일어날 가능성이 거의 없거나, 이미 과거에 일어난 일이거나, 또는 어찌할 수 없는 영역에 있는 일이라서 걱정을 해 봐야 소용이 없기 때문입니다.

여행이란 어찌 보면 통제할 수 없는 알약 하나를 삶에 풀어 넣고 들이키면서 이를 즐기거나 심지어 성장의 동력으로 삼는 기회라고 말해도 크게 틀리지는 않을 것입니다. 날씨가 완벽하고, 공항 수속에서는 아무런 문제가 없으며, 숙소는 청결하고, 모든 것이 한 점 흐트러짐 없이 계획대로 흘러가는 경험만 한다면 그만큼 재미없는 여행이 또 어디에 있겠습니까? 저도 이번 뉴욕 여행에서 구글맵에 의존하여 현대미술관(MoMA)을 찾아가다가 잠시 길을 잘못 접어들었을 때, ‘파파라치 도그맨과 래빗걸’(Paparazzi Dogman & Paparazzi Rabbitgirl)이라는 공공미술 조각 작품을 우연히 만나는 행운을 누리기도 하였습니다. 

영어 소통은 여행에서 접하는 여전히 어려운 문제입니다. 언어란 원칙적으로 통제 가능하지만 능통해지는 데에는 많은 시간과 노력이 들기 때문이지요. 브롱크스행 지하철이 갑작스러운 사정으로 다른 노선으로 우회한다는 안내 방송을 가까스로 알아듣고, 작년에 뉴욕을 방문하여 지하철에서 겪었던 얄팍한 경험―엄청나게 고생했다는 뜻임―을 동원하여 분기점 역에서 가까스로 내렸습니다. 뒤 그곳으로부터 목적지를 가기 위해 원래 계획에는 없었지만 센트럴파크를 서에서 동으로 가로지르며 정말 아름다운 경관을 감상하였습니다. 그 순간에는 순발력있게 잘 대응했다고 잠시 우쭐하였지만, 결국 식당이나 카페에 가서는 의사소통 문제로 또다시 좌절감을 겪었답니다.

인생이라는 잘 설계된 짐꾸러미에 내가 원하지 않으니 ‘우연’을 넣지 않을 수 있을까요? 아마 불가능할 것이고, 일부러라도 넣어야 한다는 것이 이번 글의 주제입니다. 생물학적 언어로 말하자면 우연은 변이와 같은 것이라고 생각합니다. 변이는 혁신의 원동력이자 피할 수 있는 생명의 속성입니다. 변이체는 지금 당면한 현실에 가장 적합한 형태가 아닐지도 모르지만, 다양한 변이를 시도할 때 변화하는 환경에 언젠가 적응하여 세상의 주류가 되는 날이 오게 됩니다. 종종 이방인이나 소외자가 세상에 혁명적 변화를 일으키는 일이 일어나는 것처럼요. 그렇기 때문에 인생이 너무 단조롭고 원하는 대로 술술 잘 풀린다는 생각이 든다면, 우연이라는 난수 발생기를 일부러라도 한번 돌려보아야 합니다. 이를 위해서 여행은 아주 좋은 선택이 됩니다.

여행은 문화와 역사에 대한 시각을 넓히는 좋은 기회가 됩니다. 예를 들어 뉴욕시에는 화재 탈출용 철제 사다리(fire escape)를 외부에 갖춘 고풍스러운 주거용 건물이 아직도 많이 있는데, 이는 당시 법 규정을 준수하기 위해 설치된 것으로서 건물이 지어진 지 최소한 90년이 넘었음을 증명합니다. 원주민과 주류 이민자 및 사회적 약자를 포함하여 뉴욕이라는 도시를 형성하는 다양한 구성원의 권리와 문화를 존중하고 포용하려는 운동과 전시를 도시 곳곳에서 볼 수 있었습니다.

여행을 떠나기로 결심했다면 본인의 경제적 형편에도 잘 맞아야 하고, 세계와도 조화를 이루어야 합니다. 저개발국가의 싼 물가를 이용하여 호사를 누리는 여행을 생각해 봅시다. 우리가 그곳을 방문하여 돈을 쓰기 때문에 그들이 고용 상태를 유지하고 그 나라의 경제가 돌아가게 한다는 다분히 소비자적이면서 우월한 생각을 가질 수도 있습니다. 그러나 과도한 여행은 그 나라의 고유한 문화나 자연환경을 해치고, 그들을 저임금 관광 산업 종사자로 얽어매는 원인이 될 수 있습니다. 뉴욕시 지하철에 붙은 질서 유지 안내문에서 부주의하거나 무관심한 방문자(inattentive visitors)는 되지 말아 달라는 글을 보고 많은 생각을 하게 되었습니다. ‘관광객이니까 아무리 실수를 해도 용서가 되겠지’라는 안이한 생각은 잠시 접어두고, 전 세계에서 밀려드는 관광객을 상대하면서 무한한 인내심을 발휘하는 현지인에게 감사하는 마음을 가져야 할 것입니다. K-문화 신드롬 때문에 이제 한국을 찾는 외국 관광객도 급증하였습니다. 그들에 대하여 지나치게 배타적인 생각을 갖지 말고, 우리가 외국에 나가서 잘 대우받기를 기대하듯이 역지사지의 마음으로 한국을 찾은 외국인들을 대해야 합니다.

‘항구에 있는 배는 안전하지만, 그것이 배가 만들어진 이유는 아니다.’라는 멋진 말이 있습니다. 이 말은 인생에도 그대로 적용할 수 있습니다. 우연은 모험과 성장의 씨앗이 됩니다. 인생이라는 긴 항해에서 우연은 늘 예기치 못한 바람처럼 불어옵니다. 그 바람이 때로는 우리를 불안하게 하지만, 바로 그 순간이 새로운 방향을 제시해 줍니다. 항구를 떠나야 비로소 바다의 넓이를 알 수 있듯이, 익숙한 일상에서 벗어나야 세상의 다양함과 인간의 너그러움을 배울 수 있습니다. 이번 여행이 제게 가르쳐 준 것은, 안전함보다 더 소중한 것은 우연이 열어주는 성장의 가능성이라는 사실이었습니다. 그리고 십여 편의 유튜브 쇼츠가 추억으로 남았고, 이를 만드느라 동영상 편집 기술도 많이 늘었답니다.

일상의 반복에 지쳐 무료함이 찾아올 때면, 어린 시절 품었던 공상과학적 상상을 영화로 옮겨보면 어떨까 하는 생각에 빠지곤 합니다. 그 상상을 바탕으로 인간 본연의 철학을 담아낸 공상과학 영화 시놉시스를 써보았습니다. 여러분께서도 이 글을 통해 잠시나마 일상의 틀을 벗어나 작은 즐거움을 느끼시길 바랍니다.

제목: 미니 어스(Mini Earth)

<프롤로그> 인공태양과 미니 어스의 탄생

2058년, 인류는 마침내 꿈꾸던 핵융합 발전소를 완성한다. 핵융합의 결정체인 인공태양이 토카막 장치(자기장으로 인공태양을 가두는 장치) 안에서 첫 빛을 발하는 순간, 무한한 에너지가 쏟아져 나오고 세상은 새로운 희망으로 가득 찬다. 그러나 그 빛의 이면에서 알 수 없는 힘이 인공태양을 감싸기 시작한다. 흩날리던 미세 먼지들은 서서히 모여 단단한 구슬로 변하고, 그 작은 씨앗은 점차 하나의 미니 행성으로 태동하며 인공태양 주위를 돌기 시작한다.

행성은 빠른 속도로 변화한다. 생성된 행성들 중 하나에서는 물이 흐르고, 대기가 형성되며, 원시 생명체가 태어난다. 인류는 경이로움과 두려움 속에서 이 행성을 ‘미니 어스’라 부르며 연구에 착수한다.

그 최전선에는 두 인물이 있다. 미니 어스의 진화를 적극적으로 이끌려는 천재 물리학자 한동수 박사, 그리고 인간의 개입은 신의 영역을 침범하는 것이라 주장하는 철학적 생물학자 이유정 박사. 두 사상은 정면으로 충돌하며, 미니 어스는 단순한 과학 실험을 넘어 새로운 생명의 운명을 둘러싼 거대한 논쟁의 무대로 변한다.

<전개> 1. 미니 어스 첫 번째 대격변 발생(천재지변)

생성된 행성들 중 하나가 예기치 못한 궤도로 진입하며 미니 어스를 향해 돌진한다. 붉은 빛이 미니 어스의 하늘을 물들이고, 충돌이 일어난다면 행성은 파괴될 것이 분명했다.

한동수 박사 연구팀은 미니 어스의 생명체들에게 감정이입하며 고민한다. ‘내가 이 생명체들을 창조한 것이나 다름없는데, 그들의 신으로서 책임을 져야 하는 것이 아닐까?’

반면 이유정 박사팀은 자연 현상에 인간이 개입해서는 안 된다며 강하게 반대한다.

결국 한동수 박사팀은 은밀히 토카막 장치를 조작해 행성의 궤도를 바꾸려 한다. 그러나 미니 어스는 예상치 못한 반응을 보인다. 중력이 요동치며 시간의 흐름이 급격히 가속화된 것이다. 충돌은 가까스로 피했으나, 미니 어스의 생태계와 문명은 돌이킬 수 없는 진화를 맞는다. 그 순간, 한동수 박사는 자신이 신이 아니라 오만한 인간이었을지도 모른다는 사실을 깨닫기 시작한다.

<전개> 2. 미니 어스의 문명 발전 – 우주로 나가는 존재들

시간의 가속 속에서, 미니 어스의 문명은 상상을 초월하는 속도로 성장한다. 그들은 원자력, 양자역학, 생명공학을 섭렵하며 마침내 인류와 어깨를 나란히 할 수준에 도달한다. 이제 그들의 눈은 우주를 향한다. 비록 그것이 토카막 장치 안의 제한된 공간일 뿐이지만, 그들에게는 무한한 우주였다.

이를 지켜본 연구팀은 경악한다. ‘우리가 창조한 존재들이 이제 우리의 영역에 다가오고 있다!’

한동수 박사팀은 이제 그들을 단순한 피조물이 아닌, 우리와 동등한 지적 존재로 인정해야 한다고 주장한다. 그러나 이유정 박사는 ‘그들이 우리를 신으로 보기 시작하는 순간, 우리는 신이 되려는 유혹에 빠질 것이고, 개입하는 순간, 그들 역시 결국 인간이 걸어온 길 '오만과 실수의 길' 을 반복하게 될 것’ 이라고 경고한다.

<전개> 3. 미니 어스 생명체들의 ‘신’ 인식

마침내 미니 어스의 문명은 연구팀의 존재를 감지한다. 한동수 박사팀은 불안에 휩싸인다. ‘그들이 우리를 신으로 인식할까, 아니면 침입자로 인식할까?’

미니 어스의 생명체들은 하늘을 향해 거대한 구조물을 세우고, 인간을 ‘신’이라 숭배하는 듯한 행동을 보인다. 그러나 그 신앙은 점점 극단적인 모습으로 변하며, 인간을 시험하려는 듯한 의식으로 발전한다.

결단 끝에 한동수 박사가 첫 직접 접촉을 시도하려는 순간, 예상과 달리 그들로부터 먼저 신호가 도착한다. 연구팀은 신호를 해독하다가 경악한다. 그 메시지는 명확했다.

“우리는 너희를 지켜보고 있다. 너희는 너희 창조주를 이해하는가?”

그들은 더 이상 피조물이 아니었다. 오히려 연구팀이 실험당하는 입장이었고, 인간이 신이 아니라 피실험체였던 것이다. 연구팀은 새로운 공포에 사로잡힌다.

<엔딩> 선택의 기로

연구팀은 마지막 결정을 내려야 한다.

미니 어스를 파괴할 것인가? 그들과 직접 소통할 것인가? 아니면 인간은 그저 지켜보기만 해야 하는 존재인가?

카메라는 미니 어스의 푸른 행성을 비추며 점점 멀어진다. 그 순간, 연구팀 위로 거대한 손가락 같은 것이 지구를 향해 다가온다. 그리고 관객에게 묻게 된다.

“우리가 사는 이 세계도 또 다른 미니 어스가 아닐까?”

영화는 이렇게 끝을 맺습니다.

이 영화 시놉시스는 단순한 상상에서 비롯되었지만, 동시에 우리가 가져야 할 질문을 품고 있습니다. 오늘날 우리는 인간형 로봇과 AI를 마주하고 있습니다. 그것들은 우리에게 편리함과 가능성을 선사하지만, 통제 불가능한 두려움, 인간의 자리를 위협하는 불안을 불러옵니다. 이 시놉시스의 미니어스가 인간에게 던진 질문은 사실 미래의 우리가 AI와 로봇에게 던지게 될 질문이기도 할 것입니다. ‘과연 우리는 창조일까요? 피조물일까요?’

잠시나마 이 글이 여러분의 일상 속에 작은 상상과 사유의 여지를 남겼다면 그것으로 충분합니다. 감사합니다.