수정은 어떻게 발생할까

22 8월, 2020
이 글에서는 서로 분리된 생식 세포가 결합하여 착상하는 이 복잡한 과정의 단계를 공유해 보려고 한다. 

수정은 여성의 생식 세포인 난자와 남성의 생식 세포인 정자가 합쳐져 새롭고 독특하며 또 대체할 수 없는 존재를 만들어 내는 과정을 말한다.

인간의 수정은 많은 요소가 작용하는 매우 복잡한 과정이다. 이는 새롭고 독특한 존재를 만들기 위해 난자와 정자 세포가 융합하는 것과 관련이 있다. 두 세포 사이의 결합으로 배아가 생성되고, 이 배아가 올바르게 착상하면 임신이 된다.

수정은 어떻게 발생할까?

인간의 경우 이 과정은 내부적으로 발생한다. 다시 말해, 수정은 여성의 몸 안, 특히 나팔관 내부에서 발생하는데 이는 “자연” 또는 체내 수정으로 알려져 있다.

하지만 이러한 유형의 수정이 항상 가능한 건 아니다. 그래서 체외 수정 등의 의학적 도움을 받은 생식이 개발되게 되었다. 이 방법을 사용하면 실험실에서 수정이 이루어진다. 다른 말로 이를 “인공” 또는 체외 수정이라고 한다.

이 글에서는 분리된 생식 세포가 결합하여 착상하는 이 복잡한 과정의 단계들을 공유해 보려고 한다.

1. 정자는 난자를 향해 이동한다

“수억 개의 정자 중에서 오직 하나의 정자만이 난자에 들어가 수정할 수 있다.”

성관계 중에 정자는 질을 관통하게 된다. 그런데 질에는 정자에 해로운 산성 배지가 있으며 이로 인해 정자는 다른 곳으로 이동한다.

자궁 경부를 통해 정자는 자궁에 도달하고 거기에서 난관이 있는 나팔관으로 이동한다. 

이 관에서 정자는 48~72시간 동안 생존할 수 있다. 하지만 반대로 체외 정자는 24시간 미만만 생존할 수 있다. 이는 즉 성관계 후 최대 2~3일까지 수정이 일어날 수 있음을 의미한다.

수정은 어떻게 일어날까?

정액에는 수억 개의 정자 세포가 있다. 하지만 그중 100개 미만이 난자에 도달할 수 있다. 나머지 정자는 죽는다. 그리고 이 “생존자” 중 단 하나의 정자만이 수정하기 위해 난자로 들어갈 수 있다.

2. 정자와 난자가 결합한다

난자에 들어가면 정자는 꼬리를 잃고 이 여성 생식 세포의 핵과 융합한다. 이 결합은 수정란 또는 접합체로 알려진 배아의 첫 번째 세포를 만들어 낸다.

눈 색깔부터 성별에 이르기까지 필요한 모든 유전 정보는 접합체 내부에서 발견될 수 있다.

수정이 발생하면 난자의 화학 구조가 바뀐다. 난자를 둘러싸고 있는 투과성 막은 이제 다른 정자의 유입을 막기 위해 불투과성으로 변한다.

만약 하나 이상의 정자가 난자로 들어가면 수정은 일어나지 않는다.

3. 접합체는 자궁으로의 여정을 떠난다

나팔관에는 섬모로 알려진 털이 있다. 그리고 섬모의 움직임은 수정란이 움직이게 만든다. 그래서 수정란은 천천히 자궁으로 이동하는데, 여기에는 최대 4일이 소요될 수 있다.

이 여정 동안 접합체는 발달과 진화를 시작한다. 수정 후 몇 시간이 지나면 이는 두 개의 세포로 나뉘고, 또 계속해서 똑같이 나뉘기 시작한다. 그리고 자궁 강에 도달할 때면 접합체는 이미 16개의 세포로 구성되어 있다.

접합체는 자궁 강에 도달하자마자 둥지를 틀지 않고 계속 발달해야 한다. 그래서 자궁에 착상하기 전 2~3일 동안 자궁 강에 남아 있게 된다.

4. 착상한다

“배아의 30%만이 자궁에 성공적으로 착상한다.”

착상은 수정 후 7일 후에 이루어진다. 이는 일반적으로 마지막 생리 후 21~22일 사이에 일어난다. 이때 접합체는 자궁 내막에 착상하고 흡입 컵처럼 단단하게 접착된다.

4. 착상한다 

접합체의 바깥층은 일종의 둥지를 만들고, 그것은 태반을 일으키는 막인 영양 막을 형성한다.

태반은 임신 중 아기에게 영양분을 공급하고 또 아기를 보호해 준다. 이 순간부터 배아는 계속해서 발전해 나간다.

쌍둥이의 수정

일반적인 믿음과는 달리, 쌍둥이는 두 개의 정자와 난자의 수정으로 발생하는 게 아니다. 수정 메커니즘이 이러한 발생을 방지하기 때문이다.

쌍둥이의 경우도 그 과정은 단일 배아를 만들어 내는 과정과 동일하다.

하지만 때때로 알려지지 않은 이유로 배아는 두 개로 나뉘어 유전적으로 동일한 두 아기를 만들어 낸다. 이는 그들이 또한 동성임을 의미한다.

반면 이란성 쌍둥이는 그 기원이 조금 다르다. 이 경우 두 개의 다른 난자의 수정은 두 개의 다른 정자에 의해 일어난다. 따라서 이들은 위에서 언급한 경우와는 다르게 두 개의 배아로 발전하게 된다.