연구진은 11월 24일 커뮤니케이션 생물학Communications Biology에 톡소플라스마 곤디Toxoplasma gondii라는 기생충에 감염된 옐로스톤 국립공원 늑대들이 감염되지 않은 늑대들보다 더 대담한 결정을 내린다고 보고했다. 위험 감수 성향이 높은 늑대들은 무리를 떠나거나 스스로 리더가 될 가능성이 더 높다고 한다.

미줄라Missoula에 있는 몬태나 대학교 야외 생물학자인 코너 마이어Connor Meyer는 “이 두 가지 결정은 늑대에게 실제로 도움이 될 수도 있고, 늑대를 죽일 수도 있다”고 말한다.

이 연구 결과는 이 기생충이 늑대의 사회적 운명에 영향을 미칠 수 있는 강력한 능력을 보여준다고 한다.

“특정 기생충인 톡소플라스마에 감염되는 것만으로도 늑대의 행동에 매우 중요한 영향을 미칠 수 있다는 증거가 있습니다.”

단세포인 T. gondii는 동물의 행동을 변화시킨 전적이 있다. 가장 중요한 숙주는 고양이인데, 고양이는 소장에서 이 기생충의 번식지를 제공한다. 이 기생충 자손은 고양이 배설물에 섞이게 된다.

다른 동물들이 이 기생충을 섭취하면, 이 기생충은 특정 호르몬을 조절하여 숙주의 행동을 조종하고, 숙주를 더 대담하거나 공격적으로 만든다.

예를 들어, 감염된 쥐는 고양이에 대한 두려움을 잃어버리고, 그에 감염된 동물이 잡아먹힌 후 다른 숙주를 감염시킬 수 있다.

옐로스톤 국립공원에서는 많은 늑대가 T. gondii에 감염되어 있다는 2020년 최근 연구 결과가 있다. 이에 마이어와 동료들은 공원의 회색늑대gray wolves (Canis lupus)도 기생충의 영향을 받았는지 궁금해했다.

늑대는 1995년에 옐로스톤 국립공원에 재도입되었다. 공원 내 늑대 무리에 대한 지속적인 연구를 통해 연구진은 공원 내 늑대 229마리의 약 26년간의 혈액 샘플, 행동 관찰 및 이동 데이터를 확보할 수 있었다.

연구진은 늑대 혈액에서 T. gondii 기생충에 대한 항체를 검사하여 감염 여부를 확인했다. 또한 연구진은 어떤 늑대가 무리(보통 번식하는 한 쌍과 그 새끼로 구성된 가족 단위)를 떠났는지 또는 무리의 리더가 되었는지도 파악했다.

마이어는 두 가지 모두 늑대에게 매우 중요한 결정이라고 말한다.

연구진은 감염된 늑대가 감염되지 않은 늑대보다 무리에서 벗어날 가능성이 11배, 결국 리더가 될 가능성이 약 46배 높다는 것을 발견했다.

이러한 결과는 T. gondii가 다양한 온혈 동물의 대담성을 높이는 것으로 보이는 능력과 일치한다.

싱가포르 난양 기술 대학교Nanyang Technological University 신경생물학자 아자이 비야스Ajai Vyas는 이 연구가 톡소플라스마에 대한 지식의 중요한 공백을 메운다고 말했다. 그는 이 연구에 참여하지 않았다.

비야스는 “이전 연구 대부분은 실험실에서 진행되었다”고 말했다.

하지만 이러한 접근 방식에는 한계가 있는데, 특히 동물이 자연 환경에서 톡소플라스마의 영향을 경험하는 방식을 재현하는 데는 한계가 있다.

이러한 연구는 “마치 뒷마당 수영장에서 고래의 유영 행동을 연구하는 것과 비슷했다. [그래서 그런 실험은] 그다지 효과적이지 않다”고 덧붙인다.

늑대의 대담함이 증가하면 피드백 루프feedback loop가 형성될 수도 있다고 연구팀은 제안한다.

연구진은 공원 내 퓨마(Puma concolor)가 기생충을 보유하고 있을 뿐만 아니라, 늑대의 감염률은 해당 동물의 서식지가 공원 내 퓨마가 가장 밀집된 지역과 겹칠 때 가장 높았다는 사실을 발견했다.

감염된 늑대 우두머리는 무리 구성원들을 퓨마 영역 접근 등 더 위험한 상황으로 이끌 가능성이 높아 추가 감염 가능성을 높일 수 있다.

이 피드백 루프feedback-loop라는 아이디어는 “매우 흥미롭다”고 하지만, 이 연구에 참여하지 않은 런던 왕립수의과대학 역학자 그렉 밀른Greg Milne은 이를 확인하기 위해 더 많은 연구가 필요하다고 말한다.

이러한 연구에는 감염된 늑대가 퓨마가 더 많은 지역으로 이동할 가능성이 더 높은지 여부를 확인하는 것이 포함될 수 있다.

몬태나주 보즈먼에 있는 옐로스톤 늑대 프로젝트 야생동물 생물학자이자 연구 공동 저자인 키라 캐시디Kira Cassidy는 “사람들이 동물의 성격 차이가 행동에 중요한 고려 사항이라는 사실을 이제야 제대로 이해하기 시작했다고 생각한다”고 말한다.

“이제 우리는 기생충에 영향을 미치는 행동까지 목록에 추가했습니다.”

다음으로, 연구팀은 T. gondii 감염의 장기적인 영향과 감염된 늑대가 감염되지 않은 늑대보다 더 나은 리더 또는 확산자 역할을 하는지 여부를 조사하는 데 관심을 두고 있다.

캐시디는 감염이 생존율과 번식률에 어떤 영향을 미치는지도 아직 알려지지 않았다고 말한다.

“감염은 어떤 면에서는 해로울 수도 있고, 어떤 면에서는 이로울 수도 있습니다.”