신문은 선생님

매년 여름이 되면 드는 궁금증! "모기는 왜 나만 무는 걸까?" 아마 한 번쯤 이런 생각을 해봤을 거예요. 그런데 최근 과학자들이 아주 흥미로운 사실을 발견했습니다. 바로 모기도 더 물고 싶은 선호도, 즉 '입맛'이 있다는 겁니다. 특정 냄새나 특정 성분에 따라 모기가 피를 빨아먹는 행동이 달라질 수 있다는 뜻이지요. 오늘은 사람을 덜 물게 하려고 모기의 입맛을 연구한 과학자들의 이야기를 들려드립니다.

모기가 좋아하는 사람은?

모기는 어떤 사람을 더 잘 물까요? 미국 록펠러대 연구진이 유난히 모기에 더 잘 물리는 사람이 있는지, 무슨 차이가 있는지 알아보기 위한 연구를 진행했습니다. 연구진은 64명의 참가자를 모집해 스타킹을 팔에 착용한 채로 생활하게 했어요. 스타킹에는 사람마다 서로 다른 체취(몸에서 나는 냄새)와 성분이 묻어나겠죠. 이후 이집트숲모기 수십 마리를 한 공간에 가두고, 사람들의 체취가 남은 스타킹도 놓았습니다.

이 실험을 통해 모기가 더 많이 모이는 참가자의 스타킹을 찾아 그 이유를 분석했어요. 참가자들의 피부 화학 성분을 조사해 보니, 모기에게 특히 인기가 많았던 사람은 '카복실산(carboxylic acid)'이라는 물질의 농도가 다른 사람보다 높다는 사실을 발견했죠. 카복실산은 피부 표면에 있는 미생물이 지방 성분을 분해하는 과정에서 만들어지는 물질이에요. 시큼한 식초, 고약한 치즈 냄새를 풍기죠. 물론 사람이 그 차이를 느낄 만큼의 냄새는 아니에요. 하지만 먹잇감을 찾는 모기에게는 입맛을 자극하는 유혹의 물질인 거죠. 사람들은 저마다 피부에서 나는 화학물질의 종류와 양이 다르고, 이러한 차이가 모기의 입맛을 좌우하게 된답니다.

모기, 마늘 때문에 번식 포기한다?

모기를 죽이지 않고도 사람의 피를 빨아먹지 않게 하는 방법이 있을까요? 최근 미국 예일대학교 연구진은 모기의 감각기관을 조절해 사람을 물지 않게 할 수 있다는 연구 결과를 발표했어요. 그 방법은 마늘이었습니다.

연구진은 해충을 죽이지 않고 개체 수를 줄이는 방법을 찾고 있었어요. 곤충의 행동을 바꾸는 천연 물질이 있는지 알아보려고 바나나, 복숭아, 토마토, 마늘 등 43종의 과일과 채소를 준비하고, 각각의 재료로 퓨레(갈아서 걸쭉하게 만든 음식)를 만들었지요. 그리고 첫 번째 실험 대상인 초파리에게 여러 퓨레를 먹인 뒤 행동에 어떤 변화가 있는지 관찰했습니다.

그중 초파리의 행동을 변하게 만든 재료가 있었답니다. 바로 마늘입니다. 마늘을 먹은 초파리는 짝짓기를 하지 않았어요. 번식 행동을 멈췄다는 거죠. 그렇다면 초파리를 변하게 만든 건 마늘의 맛이었을까요? 아니면 냄새였을까요? 더 정확한 이유를 알아내려고 추가 실험을 했습니다. 마늘의 냄새와 맛을 분리해 초파리에게 각각 맛을 보거나 냄새를 맡도록 했습니다. 그 결과 맛을 봤을 때만 짝짓기를 하지 않았어요.

연구진은 이집트숲모기, 흰줄숲모기를 대상으로 같은 실험을 진행했습니다. 그 결과, 마늘을 먹은 모기도 짝짓기를 하지 않았죠. 연구진은 이를 통해 모기의 흡혈 활동을 제한할 수 있다는 힌트를 얻었답니다.

일반적으로 사람을 무는 모기는 암컷이에요. 짝짓기를 한 뒤 알을 낳으려고 영양가 있는 먹이를 먹는데, 모기에게는 사람의 피가 완벽한 '태교 음식'인 셈이죠. 반면 짝짓기를 하지 않는다면 모기가 사람의 피를 빨아먹을 필요가 없어지는 거지요.

연구진은 마늘 성분을 분석했어요. 그 결과, '다이알릴 다이설파이드(diallyl disulfide)'라는 물질이 짝짓기를 멈추게 하는 핵심 물질이라는 사실을 알아냈죠. 이 물질은 곤충 몸속의 'TrpA1 수용체', 일종의 '센서'를 자극하는데요. 마늘 성분이 이 수용체를 활성화하자 곤충은 자신의 생명이 위험하다고 인식해 먹이 섭취와 번식 활동을 줄인 것으로 분석됐어요. 또 다이알릴 다이설파이드는 암컷 모기가 피를 먹지 않았는데도 배가 부르다는 착각을 일으킨다는 점도 밝혔어요. 거짓으로 배부름을 느끼게 해 모기의 입맛을 뚝 떨어뜨릴 수 있었던 겁니다.

모기의 감각을 속이는 과학

모기의 입맛을 바꾸는 것뿐 아니라, 모기가 사람을 찾지 못하게 만드는 방법도 연구되고 있어요. 미국 존스홉킨스대 연구진은 모기가 기피제를 어떻게 느끼는지 알아보기 위해 실험을 했습니다. 모기 기피제는 피부나 옷에 뿌려 모기의 접근을 막는 제품이랍니다. 연구진은 모기 기피제가 모기의 냄새 맡는 감각에 영향을 미칠 것이라고 봤어요. 기피제가 모기가 싫어하는 냄새를 내서 쫓아낸다고 본 거죠. 그래서 더듬이에 있는 냄새 감지 세포가 어떤 냄새에 반응하는지 관찰했습니다. 뜻밖에도, 기피제 냄새만 맡았을 때 세포는 거의 반응하지 않았어요. 그리고 사람의 체취와 기피제를 함께 섞었을 때 모기는 사람 냄새를 알아차리지 못했죠. 즉, 기피제 자체가 모기를 쫓아내는 게 아니라 사람 냄새를 투명 망토처럼 가려 주는 역할을 한다는 거예요.

이처럼 마늘과 같은 천연 식물 성분을 활용한 연구나, 모기의 미각·후각에 관한 연구는 미래 방역 기술로 관심받고 있어요. 살충제를 쓰거나 곤충 유전자를 조작하는 방법도 있지만, 이 두 방법은 생태계에 어떤 부정적인 영향을 미칠지 예상할 수 없거든요. 대신 모기의 감각기관을 제어하는 방식은 인간도, 자연도 더 안전할 수 있답니다.