바이러스도 기후 변화에 적응·진화한다 [달콤한 사이언스]

연구진이 티베트 고원의 빙하에서 채취한 얼음 코어를 자르고 있는 모습 미국 오하이오주립대 버드 극지·기후 연구센터 제공

지구 온난화에 따른 급격한 기후 변화는 지구상 동식물의 적응 동인이 된다. 맨눈으로 볼 수 있는 생물뿐만 아니라 눈에 보이지 않는 바이러스, 박테리아도 기후 변화에 적응한다는 연구 결과가 나왔다.

미국 오하이오주립대 극지·기후 연구센터, 미생물학과, 마이크로바이오옴 과학 센터, 지리학과, 지구과학부, 토목·환경·측지학과, 네브래스카-링컨대 식물병리학과 공동 연구팀은 고대 바이러스 군집 구성이 기후 변동에 따라 변한다는 것을 밝혀냈다. 환경 변화가 미생물 생태계에 상당한 영향을 미친다는 이번 연구 결과는 지구 과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 지구과학’ 8월 27일 자에 실렸다.

일반적으로 빙하 얼음은 바이러스와 박테리아를 포함한 미생물을 보존할 수 있기 때문에, 얼음을 채취해 분석하면 수백에서 수천 년에 걸쳐 미생물 군집의 다양성에 영향을 미치는 요인을 파악할 수 있다.

이에 연구팀은 티베트고원의 구리야 빙하에서 채취한 310m 길이의 얼음 코어에 보존된 미생물을 파악하기 위해 DNA 추출 및 메타 유전체 방법을 활용했다. 연구팀은 서로 다른 시구간을 표시하는 9개의 표본에 대해 유전체 분석을 했다. 이번에 채취한 가장 오래된 얼음 표본은 최소 4만 1000년 전으로 추정됐다.

연구팀은 얼음 코어 표본에서 1705종의 바이러스 유전체를 복원해 관찰한 결과, 바이러스 군집은 차가운 기후 시기와 따뜻한 기후 시기가 다르게 나타난 것으로 확인됐다. 가장 뚜렷한 군집의 변화는 마지막 빙하기에서 현재 지질시대인 홀로세로 넘어오는 약 1만 1500년 사이에 나타났다. 바이러스가 극한 환경에서도 생존할 수 있도록 에너지를 효율적으로 사용하는 대사 경로를 발달시켰을 것이라고 연구팀은 설명했다.

연구를 이끈 매튜 설리번 오하이오주립대 교수(박테리아 파지 생태·진화학)는 “얼음 코어에서 관찰된 바이러스 군집의 변동은 다른 지역에서 날아 이동한 바이러스 때문일 수 있을 뿐만 아니라 일부는 얼음 내부 환경 조건에서 생존할 수 있는 특정 바이러스에만 기인할 수 있다”라고 말했다. 설리번 교수는 “이번 연구는 미생물 군집이 지속적 기후 변화에 어떻게 적응할지 이해하는 데 기초 자료를 제공할 수 있음을 보여준다”라고 덧붙였다.

유용하 과학전문기자