Roost and sex-dependent changes in body condition and wing integrity during hibernation in European bats are associated with reduced DNA damage and altered antioxidant status

박쥐를 겨울잠이라는 길고 깊은 우주 임무를 준비하는 작고 털이 보송보송한 우주비행사라고 상상해 보세요. 몇 달 동안 그들은 엔진을 끄고, 체온을 낮추고, 먹이가 부족한 겨울을 버티기 위해 차갑고 어두운 동굴에서 잠을 잡니다. 하지만 그렇게 긴 낮잠을 자고 난 후 그들의 "우주선"(몸)은 어떻게 될까요? 녹슬고 망가진 상태로 나올까요, 아니면 초강력 충전된 상태로 나올까요?

불가리아의 과학자 팀은 네 종의 서로 다른 박쥐 우주비행사 728마리를 조사하기로 했습니다. 그들은 다섯 곳의 동굴("우주 정거장")을 방문하여, 박쥐들이 가을에 잠들기 전과 봄에 깨어난 후의 상태를 살펴보았습니다. 그들은 겨울잠이 체중, 날개 건강, 기생충, 그리고 심지어 내부의 세포 "녹"(산화 스트레스)을 어떻게 변화시키는지 알고 싶었습니다.

연구실 기록에서 가져온 결과는 다음과 같습니다.

거대한 체중 감소

식사를 몇 달간 거른 사람들처럼, 박쥐들도 체중이 줄었습니다. 하지만 모든 박쥐가 똑같이 줄어든 것은 아니었습니다!

• 헤비 루저 (체중을 많이 잃은 종): Myotis blythii, M. myotis, M. capaccinii 종은 큰 타격을 입었습니다. 이들의 신체 조건은 눈에 띄게 떨어졌는데, 어떤 개체는 "우주 연료"(체질량 지수)의 거의 **29%**를 잃었습니다.
• 라이트 루저 (체중을 적게 잃은 종): Miniopterus schreibersii는 이 그룹의 강한 생존자였습니다. 겨우 4.7% 정도만 잃었을 뿐입니다. 이 종은 겨울 동안 몰래 야식을 먹으러 나갔던 것 같으며, 에너지 비축량을 계속 채워 넣은 것으로 보입니다.
• 성별 격차: 흥크럽게도 체중 감소는 암수 모두에게 동일하지 않았습니다. 일부 종에서는 수컷이 겨울잠에서 깨어났을 때 암컷보다 더 살이 찐 상태였는데, 이는 과학자들이 보통 암컷이 미래의 새끼를 위해 에너지를 더 잘 아껴둘 것이라고 생각한다는 점을 고려하면 다소 놀라운 결과입니다.

"날개 흉터"

박쥐는 얇고 섬세한 막인 날개로 비행합니다. 과학자들은 이 날개에서 찢어짐이나 흉터(날개 손상 지수)를 확인했습니다.

• 나쁜 소식: 거의 모든 박쥐 종이 겨울잠을 자러 들어가기 전보다 더 많은 날개 손상을 입은 채로 깨어났습니다. 마치 긴 잠에서 깨어났더니 손가락에 종이에 베인 듯한 작은 상처들이 새로 생긴 것과 같습니다.
• 미스터리: 이 손상은 박쥐가 얼마나 뚱뚱하거나 마른지와는 상관이 없어 보였습니다. "헤비 슬리퍼"든 "라이트 슬리퍼"든, 박쥐의 날개는 여전히 조금씩 상처를 입었습니다. 손상 정도는 어떤 동굴에서 잠을 잤느냐에 따라 크게 달랐는데, 이는 동굴 환경(거친 바위나 빽빽한 휴식처 등)이 큰 역할을 했음을 시사합니다.

기생충 파티의 불청객

박쥐들은 진드기나 이 같은 작은 무임승차자들을 숙주로 삼기도 합니다.

• 좋은 소식: 박쥐들이 깨어났을 때, 그들은 겨울잠에 들기 전보다 기생충이 더 적었습니다. 추운 겨울이나 박쥐의 수면 습관이 이 무임승차자들을 쫓아내는 데 도움이 된 것으로 보입니다.
• 성별의 반전: 숫자는 줄어들었지만, 암컷 박쥐는 여전히 수컷보다 더 많은 기생충을 가지고 있었습니다. 계절에 상관없이 마치 여자애들의 방이 파티 불청객들에게 더 인기 있는 공간이었던 것과 같습니다.

"백코(White-Nose)" 미스터리

박쥐를 공격하는 '백코 증후군'이라는 무서운 곰팡이 질병이 있습니다. 과학자들은 이 질병의 가시적인 징후를 조사했습니다.

• 발견 내용: 이 질병의 징후는 겨울잠을 자기 전에는 전혀 나타나지 않았고, 오직 겨울잠을 자고 난 후에만 발견되었습니다. 이는 곰팡이가 박쥐들이 잠을 자는 동안 자라난다는 점에서 타당한 결과입니다.
• 놀라운 점: 이 질병은 박쥐가 말랐는지 혹은 날개가 손상되었는지에 개의치 않는 듯했습니다. 아주 건강한 박쥐도 병에 걸릴 수 있었고, 상태가 좋지 않은 박쥐도 깨끗할 수 있었습니다. 박쥐의 건강 상태보다는 동굴의 위치가 훨씬 더 중요한 변수였습니다.

세포 "녹" 테스트 (대반전)

이 부분이 정말 흥미로운 대목입니다. 과학자들은 흔히 긴 잠에서 깨어나는 것이 "산화 스트레스"—즉, DNA와 조직을 손상시키는 세포의 "녹"을 유발할 것이라고 걱정합니다. 그들은 박쥐들이 겨울 후에 더 "녹슬어" 있을 것이라고 예상했습니다.

• 결과: 과학자들은 한 종인 Myotis blythii를 테스트했는데, 결과는 정반대였습니다.
  • DNA 손상: 산화적 DNA 손상 수준은 겨울잠 이후 무려 **81.2%**나 감소했습니다. 마치 박쥐의 몸이 잠을 자는 동안 "리셋 버튼"을 눌러 세포 쓰레기를 청소한 것과 같습니다.
  • 지질 과산화: 세포 내 지방의 손상은 정확히 동일하게 유지되었습니다. 변화가 없었습니다.
  • 항산화제: 박쥐의 천연 "녹 제거제"(글루타치온)는 57.6% 감소했습니다. 이는 박쥐들이 상황을 원활하게 유지하기 위해 공급량을 사용했음을 시사하지만, 이것이 더 많은 손상으로 이어지지는 않았습니다.

이것이 의미하는 바는 무엇인가?

이 논문은 겨울잠이 복잡한 균형 잡기임을 시사합니다. 단순히 "잠을 자고 체중이 줄어드는" 이야기가 아닙니다.

• 모두에게 똑같이 적용되지 않습니다: 서로 다른 박쥐 종, 성별, 그리고 심지어 서로 다른 동굴이 완전히 다른 결과를 만들어냅니다.
• 재앙이 아닙니다: 체중을 잃고 날개에 긁힌 상처를 입었음에도 불구하고, 박쥐들은 심각한 세포 붕괴를 겪지 않았습니다. 사실, Myotis blythii의 경우 겨울이 지난 후 DNA가 오히려 더 깨끗해졌습니다.
• 동굴이 중요합니다: 박쥐가 어디서 자느냐에 따라 모든 것이 달라집니다. 온도 변화가 큰 동굴은 박쥐가 더 많은 연료를 태우게 만들 수 있고, 안정적인 동굴은 에너지를 아끼는 데 도움을 줄 수 있습니다.

따라서 박쥐들이 조금 더 마르고 날개에 약간의 긁힌 상처를 입은 채 깨어날 수는 있지만, 그들의 내부 엔진은 긴 잠을 놀라울 정도로 잘 견뎌냈으며, 이는 자연이 겨울을 버티기 위해 얼마나 영리한 방법을 가지고 있는지를 증명해 줍니다.