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KAIST부설 한국과학영재학교 온라인 과학매거진 코스모스

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쉿, 이건 고양이의 비밀이야!

9월 12 업데이트됨

오래 전부터 많은 사람들의 애완동물로 사랑받아온 고양이~

한국과학영재학교에만 5마리가 넘게 보일 정도로 우리 주변에서 흔하게 볼 수 있는데요.

이런 고양이의 신비를 알고 계신가요?

고양이가 몸을 비비는 이유!

한 번 쯤은 고양이가 어떤 곳에 자신의 몸을 비비는 것을 본 기억이 있을 것입니다. 한국과학영재학교 오작교에 살고 있는 고양이들도 계단이나 사람 몸에 자기 몸을 비벼 댑니다.

그런데 왜 그러는 걸까요?

한국과학영재학교에 사는 삼색이

그건 고양이의 영역과 관계됩니다. 고양이의 영역은 '고양이가 안심하고 있을 수 있으며 음식을 취할 수 있는 위치' 로서, 자신의 냄새가 많이 나는 곳입니다. 하지만 고양이가 영역의 모든 곳에서 안심하고 생활하는 것은 아닙니다. 고양이는 자신의 거주 공간의 가장 중심부를 기점으로 이곳에서 멀어질수록 상대적으로 안전하지 않다고 느낍니다. 그래서 부근에 자신의 냄새를 묻히고 다니는 것입니다. 그렇다면, 이 냄새는 과연 어디에서 나오는 것일까요?


고양이는 “취선” 이라는 기관을 가지고 있어서 냄새를 분비합니다. 이 취선은 다음 그림처럼 여러 곳에 분포하고 있는데, 턱 밑, 목 뒤, 그리고 꼬리의 밑동 쪽의 취선이 유독 강해 그 부분을 간지럽다고 느낍니다. 그 결과 간지러운 부위를 근처에 비비면서 간지러움을 해소하는 것입니다. 한마디로 “효자손”처럼 여긴다는 거지요.

고양이의 취선 분포

그렇다면 고양이가 우리 몸에 자기 몸을 비비는 이유는 두 가지 중 하나겠네요. '앗 내 영역에 이상한 냄새가 난다' 이거나 '아주 훌륭한 효자손으로 여겨진다.' 거나요.


털 색의 비밀

여러분은 삼색 고양이는 무조건 암컷이다, 라는 말을 들은 적이 있을 것입니다. 그 이유가 무엇일까요? 이뿐이 아닙니다. 고양이의 복제에 성공하여 만들어 낸 복제 고양이는 모체와 그 유전자가 완전히 동일했지만 털의 무늬가 달랐습니다. 어라, 여기서는 또 유전자와 털 색이 관계가 없는 것처럼 나오는데요. 과연 털 색은 어떻게 유전되는 걸까요?

고양이 털색의 유전 원리

다들 아시다시피 암컷 고양이는 XX 염색체를 가지고 있고 수컷 고양이는 XY 염색체를 가지고 있습니다. 털 색에 관한 유전자는 X 염색체에 있는데요. 한 X 염색체는 털 색을 갈색으로 만들고, 다른 X 염색체는 털 색을 갈색이 아닌 색이 되게 합니다. 그러면

갈색 X – 갈색 X : 갈색 털

흰색 X – 흰색 X : 갈색이 아닌 색깔의 털

갈색 X – 흰색 X : 삼색(tricolor) 가 되지요.

고양이 털색의 유전

여기서 의문이 생깁니다.

왜 갈색 X와 흰색 X를 한꺼번에 가진 고양이가 삼색을 가지고 있을까요?

다들 멘델의 유전법칙을 배워보신 적이 있을 것입니다. 멘델의 유전법칙 중 우열의 법칙에 따르면 갈색 X와 흰색 X 중 우성인 것이 나타나, 두 유전자를 함께 가진 고양이는 우성의 색깔이 되어야만 합니다, 뭐, 세상에는 우열의 법칙을 따르지 않는 분꽃과 같은 생물들도 많으니 달리 생각해 볼까요? 그럼 이 현상은 중간 유전으로 생각이 가능할까요? 어라, 이것도 아니네요. 그럼 대체 어떻게 유전되는 걸까요?

그 이유는 중간 유전도, 다인자 유전도 아닙니다. 바로 X 염색체가 비활성화되어 나타나기 때문입니다. 남자가 가지고 있는 염색체와 여자가 가진 염색체 중 가장 큰 차이를 나타내는 것이 성염색체인데요, 남자의 Y 염색체가 X 염색체에 비해 크기 차이가 심해 가지고 있는 유전 정보량에 차이가 크게 납니다. 이 크기 차이 때문에 여성과 남성 간에 유전적 균형을 맞추기 위해 여성의 두 X 염색체 중 하나를 '바소체'의 형태로 압축시켜 비활성화시키는 것입니다.


이 비활성화는 배아 상태에서 매우 랜덤하게 일어나는데요. 그 때문에 한쪽 피부 세포에서 갈색을 나타내는 유전자가 압축되었다면 그 부분은 다른 색을 가지게 되고, 또 다른 쪽에서 흰색 X 염색체가 압축되었다면 갈색을 나타내는 것입니다. 이렇게 해서 삼색 고양이가 나타나게 됩니다. 또, 이런 무작위성 때문에 복제 고양이의 털 무늬가 모체와 다른 것이죠.

염색체 비활성화

그럼 이제 다시 처음 질문으로 돌아가 봅시다. 수컷 삼색고양이는 왜 태어나지 못하는 것일까요?


앞 문단에서 삼색의 털이 생기는 이유가 무엇이라고 했지요? X 염색체에 위치해 있는 털색 유전자 2개가 어떤 부위에서 활성화되는지에 따라 색이 변하고, 무늬가 달라진다고 했습니다. 그렇다면 삼색 고양이가 태어나기 위해서는 X 염색체가 2개 이상 존재해야 한다는 것이죠. 그리고 ‘수컷‘ 고양이는 Y 염색체를 하나 이상 가져야 합니다.


앗, 그렇다면 삼색 수컷 고양이가 되려면 성염색체가 최소 3개가 필요해지겠네요. XXY나 XXYY로요. 이런 현상은 비분리라고 불리는데, 생식세포 분열(감수분열)을 할 때에 염색체가 분리되지 않고 분열하는 현상으로 매우 드물게 일어납니다. 이런 까닭으로 수컷 삼색고양이가 태어날 확률은 3000분의 1 정도밖에 안 된다고 하니, 선원들이 수호신으로 여길 만 하지 않나요?


흰색에 푸른눈 = 난청?

"흰색에 푸른 눈을 가진 고양인 난청이다.", 또는 "난청일 확률이 높다." 보편적으로 널리 알려진 사실입니다. 이 말은 사실일까요?


올 화이트 고양이는 위에서 말한 털색 유전 방식과 전혀 다른 유전 방식을 가지고 있답니다. 바로 유전자 중에 우성 유전인 W 유전자로 유전되는데요. 이 W 유전자는 몸의 모든 털에 작용해, 다른 모든 색깔 유전자들을 모조리 차단해 털에 아무런 색깔도 나타나지 않게 만듭니다.

그렇다면 여기서 흰색 털과 난청은 무슨 관계가 있을까요? 고양이는 귀 안쪽의 털을 이용해 소리를 듣습니다. 공기의 진동에 따라 귀 안쪽의 털도 함께 흔들리고, 이 털이 감각 수용체 역할을 해서 소리를 듣는 것입니다.

고양이의 청각 수용 모식도

하지만, 위에서 언급된 것처럼 W 유전자는 털에 작용해 색깔을 나타내지 못하게 합니다. 이 유전자가 귀 안쪽의 털에 작용하는 과정에서, 감각 수용체 역할을 하는 귀 안쪽 털이 그 기능을 잃게 될 가능성이 있게 되고, 결과적으로 W 유전자를 가진 올 화이트 고양이에게서 난청이 생길 확률이 훨씬 높게 되는 것입니다.

고양이의 비밀이 흥미로우셨나요? 오늘 알아본 대표적 비밀 외에도 고양이는 유전학적으로나 행동학적으로 많은 비밀을 간직한 신비스러운 동물이랍니다. 5000년 이상 우리 곁에 머물며 우리의 삶 속에 들어온 고양이. 여러분도 오늘부터 고양이를 관찰해보는 것아 어떨까요?


참고자료

[1] [고양이 탐구생활], 가토 요시코 저

[2]네이버 지식백과

https://terms.naver.com/

[3] https://www.cell.com/current-biology/fulltext

[4] https://m.blog.naver.com/PostView.


첨부 이미지 출처

[1]https://www.cell.com/current-biology/fulltext

[2]https://m.blog.naver.com/PostView.

[3][고양이 탐구생활], 가토 요시코 저

KOSMOS BIOLOGY 지식더하기

작성자│김규리

발행호│2020년 여름호

키워드#유전학 #고양이



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