과학자들이 같은 환경에서 두 마리의 수컷 문어를 짝지었을 때, 수컷들은 팔을 만지는 방식으로 상호작용했지만 결코 짝짓기를 시도하지 않았습니다. 이는 특정 여성 유래 화학적 단서가 교미에 대한 생물학적 청신호 역할을 하고 있음을 시사합니다. 이것은 즉시 몇 가지 질문을 제기했습니다.
수컷 문어는 육배엽에 수란관을 틀림없이 찾을 수 있게 해주는 어떤 감지 장치를 가지고 있을까요? 그리고 검색을 촉발하는 여성에게서 유래된 신호는 무엇입니까?
접촉의 화학
문어의 성생활이 분자 수준에서 어떻게 작동하는지 알아내기 위해 Villar 팀은 먼저 암컷의 생식 기관을 살펴보았습니다. 그들은 여성의 난관과 난소가 성 스테로이드 생산에 중요한 생합성 효소를 높은 수준으로 발현한다는 사실을 발견했습니다. 특히, 난관에는 프로게스테론 생산을 담당하는 효소가 들어 있었습니다.
프로게스테론이 유발인자인지 확인하기 위해 연구진은 암컷을 차단 탱크에서 꺼내 다양한 화학적 자극으로 코팅된 원뿔형 플라스틱 튜브로 교체한 후 벽 칸막이의 작은 구멍에 밀어 넣었습니다. 수컷은 프로게스테론으로 코팅된 관을 만났을 때 적극적으로 탐색하여 암컷의 맨틀에서 사용한 것과 동일한 짝짓기 검색 행동을 보여주었습니다. 대조적으로, 구조적으로 유사한 스테로이드, 담즙산 또는 쓴 맛이 나는 분자로 코팅된 튜브는 동일한 반응을 이끌어내지 못했습니다.
진화는 문어가 사냥에 일반적으로 사용하는 메커니즘을 용도 변경하여 문어의 성행위를 해결한 것 같습니다. 문어는 먹이를 찾기 위해 해저를 탐색하는 맛별 시스템에 의존하여 짝짓기하지 않는 일반적인 팔을 사용하여 사냥합니다. 이 포식은 특수한 화학촉각 수용체가 박혀 있는 팔 내부의 분산된 신경계에 의해 추진됩니다. 헥토코틸러스에 있는 CRT1이라는 단백질인 화학촉각 수용체도 성적 신호에 반응하는 것으로 밝혀졌습니다.
주사전자현미경으로 관찰한 결과, 헥토코틸러스의 끝부분은 일반 사냥용 팔에 있는 감각 흡반과 구조적으로 동일한 작은 흡반 컵으로 덮여 있는 것으로 나타났습니다. 더욱이, 이러한 특수한 짝짓기 흡반은 신경 클러스터로 촘촘하게 채워져 있습니다. 게를 추적하는 데 사용되는 팔과 마찬가지로 헥토코틸러스는 기계 수용체와 함께 고농도의 화학촉각 수용체를 발현합니다.
