브라질 전역에 널려 있는 황량한 동굴 속에는 `마라톤 섹스`로 유명한 곤충이 살고 있다. 그 이름은 네오트로글라(Neotrogla curvata)! 그들의 교미는 며칠 동안 이어진다. 그런데 이 곤충들의 경이로움은 여기서 그치는 것이 아니다. 더욱 놀라운 것은, 수컷 대신 암컷이 `발기하는 뾰족한 기관(penetrating erectile organ)`을 보유하고 있다는 것이다. 즉, 암컷은 주저하는 수컷의 생식실(genital chamber)에 우격다짐으로 뾰족한 돌기를 찔러 넣어, 기어코 영양분이 가득한 정액을 끄집어내고야 만다.

네오트로글라는 암수의 역할이 바뀐 이색적인 종(種)들 중 하나다. 이들의 경우, 까탈스러운 쪽은 수컷이며, 공격적이고 성관계가 문란한 쪽은 암컷이다. 그러나 네오트로글라의 경우에는 아예 암수의 생식기까지도 뒤바뀌었다는 데서, 단연 `성 역할 전환(reversed sex roles)`의 최고봉이라고 할 수 있다. "모든 동물종의 수컷이 페니스를 갖고 있는 것은 아니다. 그러나 신체부위의 진화는 기존의 구조가 서서히 변형되면서 이루어지는 것이 보통이기 때문에, 암컷이라고 해서 뾰족한 성기를 발전시키지 말란 법은 없다"고 이번 연구의 공동저자인 홋카이도 대학교의 카츠노리 요시자와 교수(곤충학)는 말했다(참고 1).

네오트로글라는 2010년에 처음으로 학계에 보고되었다(참고 2). 네오트로글라를 처음 발견한 사람은 브라질 연방대학의 로드리고 페레이라 교수(생태학)인데, 그는 브라질의 동굴에서 이 곤충을 목격했다. 그 후 이 곤충을 새로운 속(genus)으로 인정한 사람은 스위스 제네바 자연사박물관의 찰스 리하르트 박사(곤충학)인데, 그는 네오트로글라가 독특한 성기를 갖고 있다는 사실도 추가로 확인했다. 요시자와 교수가 이끄는 연구진은 네오트로글라 속(屬)에 속한 4가지 종(種)의 생식활동을 자세히 연구하여, Current Biology 4월 17일호에 발표했다. 연구진은 이 논문에서 네오트로글라의 암컷이 뾰족한 성기를 갖게 된 이유도 설득력 있게 제시했다.

네오트로글라는 날개가 달린 벼룩 크기의 곤충이다. 이들이 교미하는 모습을 자세히 관찰하면, 암컷이 수컷의 등에 올라탄 다음, 수컷의 등에 있는 좁은 생식구(genital opening)에 뾰족한 페니스를 깊숙이 찔러넣는 것을 볼 수 있다. 이때 페니스의 막(膜)은 부풀어올라 수컷의 생식구를 가득 메우고, 여러 개의 날카로운 가시가 - 마치 갈고리가 여럿 달린 닻(grappling hook)처럼 - 암컷의 몸을 수컷의 몸에 단단히 고정한다. (연구진이 교미 중인 네오트로글라의 암수를 강제로 떼어내려고 하자, 암컷이 수컷을 너무 단단히 붙들고 있는 바람에, 수컷의 몸이 두동강 나는 불상사가 일어났다. 그런 와중에도, 수컷의 생식구는 여전히 암컷의 몸에 달라붙어 있었다.) 암컷의 페니스 끝부분은 수컷의 생식구와 잘 들어맞아, 무려 40~70시간에 걸친 교미 기간 동안 커다란 눈물 모양의 정자캡슐(sperm capsule)을 받아들일 수 있었다.

페레이라 교수에 의하면, 네오트로글라 암수의 역할과 성기의 해부학적 형태가 뒤바뀐 것은 단순히 `허기를 면하기 위해서`인 것으로 보인다고 한다. "네오트로글라는 매우 건조한 동굴 속에서 살기 때문에, 박쥐의 배설물이나 사체(死體) 외에는 변변한 먹잇감이 없다는 것이다. 그러다 보니 암컷은 알을 낳는데 필요한 영양분을 획득하기 위해, 특별한 영양공급원을 찾아낼 수밖에 없었다"고 페레이라 교수는 말했다. 요시자와 교수는 페레이라 교수로부터 바통을 이어받아 다음과 같이 설명했다: "네오트로글라 암컷이 찾아낸 영양공급원은 바로, 수컷의 정액 캡슐이었다. 일부 일부 곤충들의 경우, 수컷은 개인적인 자원을 동원하여 (암컷들이 학수고대하는) 결혼선물을 만든다. 그것은 정자와 영양분인데, 암컷은 수컷과 교미하는 동안 그 선물을 받게 된다. 네오트로글라의 경우도 이와 마찬가지인지는 분명치 않지만, 네오트로글라의 암컷은 나이가 어려 알을 낳을 수 없는 경우에도 수컷의 정액을 받아들인다. 이는 정액 캡슐이 단지 생식수단 이상의 의미를 가진다는 것을 의미한다."

만일 네오트로글라의 수컷이 정액 캡슐을 만들기 위해 귀중한 자원을 사용했다면, 그들이 암컷을 고를 때 까탈스럽게 구는 것은 당연하다. 그렇다면 네오트로글라의 암컷들은 `튕기는 수컷`을 제압하기 위해 잘 설계된 페니스를 진화시킬 수밖에 없었을 것이다. 그래야만 수컷과 오랫동안 교미하면서 수컷의 `단물`을 모두 빨아먹을 수 있기 때문이다. 사실, 암수의 입장이 뒤바뀐 사례는 다른 동물들 사이에서도 종종 찾아볼 수 있다. 예컨대 어떤 동물들은 암컷이 더 공격적이고 난교를 서슴지 않는가 하면(예: 전갈파리), 어떤 동물들은 암컷이 뾰족한 생식기를 수컷의 생식기에 삽입한다(예: 해마). 그런데 네오트로글라는 이 두 가지 특성(역할 전환, 생식기 전환)을 동시에 진화시킨, 매우 독특한 사례라고 볼 수 있다. 지금껏 `갈고리 달린 페니스를 보유한 암컷이 수컷에게 적극적인 애정공세를 하는 사례`는 관찰되지 않았다.

"이번 연구는 성선택 이론(sexual-selection theory)에 입각하여, `성역할 전환`과 `성기의 해부학적 형태 전환`을 설득력 있게 설명했다. 만일 네오트로글라를 실험실에서 사육하면서 관찰할 수 있다면, 「교미와 관련된 `성역할 전환`과 `성기의 해부학적 형태 전환`」의 이유와 과정을 연구하는 좋은 모델이 될 수 있을 것"이라고 코스타리카 대학교의 윌리엄 에버하드 교수(진화생물학)는 말했다. 현재 요시자와 교수가 이끄는 연구진은 네오트로글라를 실험실에서 사육하는 방안을 모색 중이지만, 가장 어려운 문제는 박쥐의 배설물을 대체할 식량을 마련하는 것이다. 현재 그가 생각하고 있는 먹이는 밀가루, 이스트, 탈지우유(skimmed milk)가 전부라고 한다.
출 처 : http://www.nature.com/news/female-insect-uses-spiky-penis-to-take-charge-1.15064