[사이테크+] "포유류 진화에서 가장 최근에 등장한 종은 노르웨이레밍"

스웨덴 연구팀 "게놈 이용한 진화 연구…노르웨이레밍, 3만5천년 전 분화"

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 전체 유전체(게놈) 염기서열 분석을 이용한 동물 진화 연구에서 북유럽에 사는 설치류인 노르웨이레밍(Lemmus lemmus)이 3만5천년 전 개별 종으로 분화해 가장 최근에 진화한 포유류 중 하나로 밝혀졌다.

스웨덴 사렉 국립공원 바위 사이의 노르웨이레밍 [Love Dalén 제공. 재판매 및 DB 금지]

스웨덴 스톡홀름대 다비드 디에스 델 몰리노 교수팀은 1일 미국립과학원회보(PNAS)에서 현대 레밍과 고대 레밍의 게놈을 분석, 노르웨이레밍이 3만5천년 전 마지막 빙하기에 시베리아레밍(Lemmus sibiricus)에서 분화해 독립한 종이라는 사실을 확인했다고 밝혔다.

연구팀은 이 결과는 노르웨이레밍이 알려진 포유류 중 가장 최근 진화한 종 중 하나이며 비교적 근래의 기후변화도 종의 빠른 형성과 고립을 유도할 수 있음을 시사한다며 또한 이 연구는 게놈 분석이 오랜 진화학적 질문에 대한 답을 찾는 강력한 도구가 될 수 있음을 보여준다고 말했다.

몰리노 교수는 "노르웨이레밍은 북유럽 페노스칸디아 툰드라 생태계에서 북극여우 같은 멸종 위기 포식 동물 등의 주요 먹잇감이 되는 핵심 생물종"이라며 "진화 생물학적 관점에서도 매우 흥미로운 종이지만 유전체학적으로는 제대로 연구되지 않았다"고 지적했다.

연구팀은 이 연구에서 북극권 주변에서 채집한 현대 레밍 표본 9마리와 고대 레밍 표본 2마리에서 게놈을 추출, 첨단 분석기법으로 전체 게놈 염기서열을 분석하고 비교해 이들 사이의 진화적 역사를 재구성했다.

현대 레밍 9마리와 고대 레밍 2마리 표본 채취 위치 노르웨이레밍(L. lemmus;연두색), 고대 레밍(Lemmus;진녹색), 서시베리아레밍(L. sibiricus West;분홍색), 동시베리아레밍(L. sibiricus East;보라색), 근극지갈색레밍 (L. trimucronatus;파란색). [PNAS / Edana Lord et al. 제공. 재판매 및 DB 금지]

분석 결과 노르웨이레밍은 진화적으로 볼 때 매우 근래에 해당하는 약 3만5천년 전인 마지막 빙하기의 극대기 직전에 유전적으로 가장 가까운 서시베리아레밍에서 별도 종으로 분화해 진화한 것으로 밝혀졌다.

노르웨이레밍에서는 고유의 돌연변이 수백 개가 확인됐다. 특히 털 색깔, 지방 대사, 공격성 등 행동과 관련된 유전자 등에 돌연변이가 집중된 것으로 나타났다.

연구팀은 이런 유전체적 차이들은 노르웨이레밍 특유의 검정-노랑 무늬 털, 겨울철에도 활발한 활동성 등과 관련이 있다며 이는 혹독한 페노스칸디아 툰드라 환경과 포식 압력에 적응한 결과로 여겨진다고 설명했다.

또 노르웨이레밍과 시베리아레밍은 갈라진 뒤 서로 교잡 흔적이 전혀 없었다며 이처럼 두 종 사이에 유전자 흐름이 없는 것은 분화 시점이 매우 최근이고 분포 범위까지 거의 겹친다는 점을 고려할 때 매우 놀라운 일이라고 말했다.

논문 제1 저자 겸 공동 교신저자인 에다나 로드 박사는 "이 연구는 노르웨이레밍이 가장 최근 진화한 포유류 중 하나이고, 그 시기가 진화 시간 척도상 매우 최근임을 보여준다"며 "두 종은 분화 후 서로 격리돼 있었던 것으로 보인다"고 말했다.

논문 공동 저자인 러브 달렌 교수는 "이 연구는 레밍 종의 분화 및 진화에 대한 이해에 큰 진전"이라며 "고대 유전자의 흐름을 추적하고 노르웨이레밍에서 관찰되는 고유한 유전적 적응이 언제부터 나타났는지 정밀하게 규명하는 향후 연구에 토대가 될 것"이라고 덧붙였다.

◆ 출처 : PNAS, Edana Lord et al., 'Genome analyses suggest recent speciation and post-glacial isolation in the Norwegian lemming', http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2424333122

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