포유류 수컷 가운데 상위 5%만 보이는 ‘자상한 아빠’ 행동이 뇌 속의 특정 유전자와 사회적 환경의 상호작용으로 결정된다는 연구 결과가 나왔다.

미국 프린스턴대학교 연구팀은 지난 18일(현지시간) 국제 학술지 ‘네이처’에 발표한 논문에서 아프리카 줄무늬 쥐를 통해 부성 행동의 뇌 메커니즘을 규명했다고 밝혔다.

자연계에서 수컷 포유류가 새끼를 직접 돌보는 경우는 5% 미만으로 극히 드물다. 그러나 아프리카 줄무늬 쥐는 새끼를 정성껏 돌보는 개체부터 공격하는 개체까지 행동 편차가 큰 종으로 알려졌다. 연구팀은 이 차이가 뇌의 ‘내측 시각전 구역(MPOA)’에서 비롯된다는 점에 주목했다. 이 부위는 부성 행동이 강한 개체일수록 신경 활동이 활발했다.

사진=픽사베이

핵심 변수는 ‘아구티(Agouti)’ 유전자였다. 기존에는 털색이나 비만과 관련된 유전자로 알려졌지만, 이번 연구에서 육아 행동을 억제하는 기능이 확인됐다. 새끼를 적극적으로 돌보는 수컷의 MPOA에서는 아구티 발현량이 낮았고, 방치하거나 공격하는 개체에서는 높게 나타났다.

연구팀이 유전자 조작으로 아구티 수치를 인위적으로 높이자, 기존에 자상했던 수컷도 새끼에게 무관심하거나 공격적으로 변했다. 유전자 발현 변화만으로 행동이 뒤바뀐 것이다.

특히 아구티 발현은 타고나는 값이 아니라 사회적 환경에 따라 달라졌다. 수컷을 단독 사육하면 발현이 낮아지며 돌봄 행동이 증가했지만, 여러 마리를 좁은 공간에서 경쟁적으로 사육하면 발현이 상승하고 부성 행동은 감소했다.

연구진은 이는 동물이 인구 밀도와 먹이 경쟁 같은 외부 정보를 반영해 생존과 양육 사이의 에너지 투자 전략을 조절하는 진화적 메커니즘이라고 설명했다. 다만 인간에게도 아구티 유전자와 MPOA가 존재하지만 동일한 방식이 작동하는지는 확인되지 않았다고 밝혔다.

연구진은 “육아는 매우 복합적인 행위라 단일 요인으로 결정되지 않는다”면서도 “환경이 뇌와 돌봄 행동에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 중요한 단서가 될 것”이라고 설명했다.

최승우 온라인 뉴스 기자 [e-mail]