지구상에서 가장 오래된 동물 중 하나인 빗해파리는 다른 동물과 융합할 수 있습니다.

 2023년 어느 여름밤 늦게, 케이 조쿠라는 매사추세츠주 우즈홀에 있는 해양생물학연구소에 비커에 덩어리를 담아 흥분해서 들어갔다. 생물학자는 방금 1층에서 나왔는데, 탱크에는 젤라틴 빗해파리 군체가 있었다.
그 덩어리는 다른 것보다 더 컸고, 마치 두 개의 젤리가 하나로 합쳐진 것처럼 보였다. 당시 영국 엑서터 대학교의 박사후 연구원이었던 조쿠라는 "처음에는 제 눈을 믿을 수 없었어요."라고 회상했다.
콜로라도 주립 대학의 박사후 연구원인 마리아나 로드리게스-산티아고는 조쿠라가 나타났을 때 자신의 프로젝트를 진행하고 있었습니다. 그녀는 "우리는 모두 놀랐고, '어떻게 그들이 융합하고 여전히 하나의 단위처럼 헤엄치고 움직일 수 있을까?'라고 생각했습니다."라고 말했습니다. 그녀는 피펫을 잡고 해파리 중 하나를 살짝 찔렀습니다. 그것은 꿈틀거렸습니다. 동시에, 붙어 있는 것처럼 보이는 것도 꿈틀거렸습니다. 그녀는 "우리는 '그들이 같은 것을 느낄 수 있을까? 그들은 한 개인인가? 두 개인인가? 어떻게 이것을 풀 수 있을까?'라고 생각했습니다."라고 회상했습니다.
다음 몇 주 동안 Rodriguez-Santiago는 Jokura가 과학적으로 Mnemiopsis leidyi로 알려진 여러 쌍의 빗살해파리를 합쳐서 무슨 일이 일어나는지 보도록 도왔습니다. Jokura가 이끈 조사 결과는 10월 7일 Current Biology 저널에  두 마리의 해파리가 몸을 합칠 수 있을 뿐만 아니라 신경계와 소화계도 합칠 수 있다는 것을 보여주었습니다. 사실상 두 마리가 하나가 되었습니다.
"융합 현상은 확실히 많은 흥미로운 의문을 제기했습니다. 예를 들어, 어떤 유전자가 융합에 관여하는지, 신경 신호 전달에 무슨 일이 일어나는지, '자기'와 '비자기'를 정의하는 것은 무엇인지와 같은 의문입니다." 현재 일본 국립 기초 생물학 연구소의 박사후 연구원인 조쿠라는 말했습니다. "이러한 주제 각각은 생물학에 대한 우리의 근본적인 이해에 도전할 잠재력이 있습니다."
빗해파리는 전 세계의 해안과 심해에서 발견됩니다. 해파리와 비슷해 보이지만 쏘지 않으며 다른 문인 Ctenophora에 속합니다. Ctenophora 는 그리스어로 "빗을 가진 자"를 의미합니다. 빗살, 물속을 움직이는 데 사용하는 털과 같은 부속물인 섬모의 줄에서 이름을 따왔습니다.
빗살동물은 지구상에서 가장 오래된 동물 중 하나이며, 생명의 나무에 있는 다른 모든 동물의 자매일 가능성이 높습니다. 따라서 "이 동물은 신경계 기능의 근본적인 측면을 연구할 수 있는 정말 독특한 기회를 제공합니다."라고 연구의 공동 저자인 로드리게스-산티아고가 말했습니다.
노르웨이 베르겐 대학의 진화 생물학자이자 연구자인 파벨 부르크하르트는 "그들은 최초의 동물이 진화했을 때 존재했던 동물 그룹에 속합니다."라고 말했습니다. 부르크하르트는 PNAS 저널에 게재된 M. leidyi에 대한 또 다른 10월 보고서의 공동  이 보고서는 젤리가 스트레스를 받은 후 더 이른 생활 단계로 되돌아가는 역발달이 가능하다는 것을 보여주었습니다. 그는 Current Biology에 게재된 연구에는 참여하지 않았습니다.
그는 "최근 두 논문은 유즐동물이 변화하는 환경에 빠르게 적응할 수 있는 기회가 있으며, 그들의 발달 프로그램은 다른 동물에서 볼 수 있는 것보다 잠재적으로 더 유연하다는 점을 강조합니다."라고 말했습니다.
또한 Jokura의 논문에서 시사하는 바에 따르면, 유즐동물은 한 유기체가 자기 세포와 조직과 다른 유기체의 세포와 조직을 구별할 수 있게 해주는 보호적 이종인식 메커니즘이 부족할 수도 있다. 예를 들어, 인간의 경우 이종인식은 이식 수술에서 발생하는 장기 거부의 기반이 된다.
Jokura는 M. leidyi가 빛에 어떻게 반응하는지 연구하던 중 두 개의 다친 표본이 합쳐진 것을 발견했습니다. 그 현상을 재현하고 싶어서 그와 Rodriguez-Santiago는 실험을 시작했습니다. 그들은 여러 젤리의 일부를 잘라내고 잘라낸 쌍을 페트리 접시에 밤새도록 함께 두었습니다.
10쌍 중 9쌍이 성공적으로 융합하여 감각기관이 두 개, 항문이 두 세트 있는 동물이  일반적인 해파리는 감각기관이 각각 하나씩만 있습니다.
조쿠라에 따르면, 연구자들이 예상했던 것보다 훨씬 더 빨리 융합이 일어났습니다. "융합 과정을 관찰하기 위해, 언제 어떻게 일어나는지, 우리는 타임랩스 이미지 처리를 수행했습니다."라고 그는 말했습니다. 연구팀은 잘린 젤리를 서로 가까이 놓고 기다렸습니다.
처음에는 젤리들이 독립적으로 근육을 수축했습니다. 한 시간 안에 그들의 리드미컬한 움직임이 동기화되기 위해 시작했습니다. 두 시간이  그들은 동기화되었습니다. 한쪽을 살짝 찔렀을 때, 결합한 유기체의 양쪽이 일제히 수축했습니다.
이미지 처리는 융합에 또 다른 층을 보여주었습니다. 동물의 소화계도 결합하였습니다. 연구자들은 형광으로 표지된 소금물 새우를 이틀 동안 융합된 젤리 한 쌍의 한쪽 입에 먹였습니다. 그런 다음 팀은 현미경으로 식사의 움직임을 추적했습니다.
소화된 입자는 소화관을 따라 이동하고, 융합 경계를 넘어 다른 동물의 소화관으로 들어갔습니다. "그리고 다른 개체는 음식을 똥으로 흘릴 수 있었습니다." Rodriguez-Santiago가 설명했습니다. 결국, 폐기물은 두 항문에서 각각 제시간에 배출되었습니다.
로드리게스-산티아고가 이 연구에서 가장 흥미롭게 생각하는 점은 그녀가 자기와 타인 간의 "꽤 엄격한 경계"라고 생각했던 것에 의문을 제기하는 방식입니다.
이종인식은 신체가 위험한 질병을 유발할 수 있는 이물질 세포를 거부할 수 있게 하기 때문에 보호적 적응으로 간주합니다. 하지만 이 동물들은 "감각적 거부를 우회하여 잠재적으로 생존 가능성이 더 커집니다."라고 그녀는 말했습니다.
버크하르트는 이번 발견을 통해 과학자들이 동물이 언제 동종인지를 진화시켰는지, 그리고 간단한 신경계가 어떻게 형성되고 정보를 처리하는지에 대한 이해를 높일 수 있다고 믿습니다.
조쿠라는 해파리의 신경계가 융합 후 어떻게 맞물리는지 더 연구하고 싶어 합니다. 그는 "해파리의 '생각'이 어떻게 통합되는지 조사하고 싶습니다."라고 말했습니다. "신경망을 시각화하면 의식의 융합과 같은 것을 탐구할 수 있을지도 모릅니다."