공기 속 ‘환경 DNA’로 동·식물 180종 식별 성공

영국·캐나다 공동 연구진 5일(현지 시각) 발표
”생물 다양성 추적 위한 ‘게임 체인저’ 될 것”

엘리자베스 클레어 캐나다 요크대 교수가 필터가 부착된 진공 펌프를 이용해 공기 중 DNA를 수집하고 있다./요크대

공기 속에 떠다니는 미세한 DNA를 분석해 특정 지역의 생태계를 감시할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 더욱 넓은 범위의 생태계를 빠르게 관찰할 수 있어 생물다양성 연구에 반향을 일으킬 것으로 보인다.

영국 국립물리연구소는 “소속 연구진이 캐나다 요크대를 포함한 국제 연구진과 함께 대기 오염을 관찰하는 데 쓰이는 필터로 공기 중 DNA를 모아 180종 이상의 유기체를 식별했다”고 밝혔다. 해당 연구는 5일(현지 시각) 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’에 공개됐다.

세계자연기금(WWF)에 따르면 1970년 이후 종 개체수는 평균 69% 감소한 것으로 파악된다. 그러나 이를 대규모로 측정할 인프라가 부족해 생태계의 변화나 종의 감소를 자세히 추적하는 데 한계가 있었다. 조사 대부분이 직접 관찰이나 카메라 촬영 등 많은 노동을 필요로하기 때문이다.

연구진은 대기 오염을 측정하는 과정에서 자동으로 수집되는 소량의 유전 물질 ‘환경 DNA(eDNA)’로 문제를 해결할 수 있을 것이라 예상했다. 그리고 2021년부터 동물원 주변에서 수집한 DNA로 종을 식별해 방법을 검증해 나갔다. 이어 수집 범위를 넓혀 영국 런던과 스코틀랜드 지역의 필터에서 DNA를 모아 조사했다.

연구진은 필터 디스크 조각에서 DNA를 추출해 서열을 분석했다. 이후 미 국립보건원에서 운영하는 DNA 데이터베이스 ‘젠뱅크(GenBank)’와 비교해 180종 이상의 지역 식물과 동물 등을 식별할 수 있었다. 오소리, 겨울잠쥐, 고슴도치와 조류 34종 등 야생 동물의 DNA도 관찰됐다.

연구진이 개발한 방법은 대기 오염을 관찰하기 위한 시스템이 꾸려져 있는 곳이라면 어디든 적용할 수 있다. 엘리자베스 클레어 캐나다 요크대 생물학과 교수는 “말 그대로 수십 년 동안 생물다양성 데이터가 대규모로 수집되고 있었으나 아무도 눈치채지 못했다”며 “이 방법으로 전 세계의 생태계를 추적할 수 있기를 바란다”고 밝혔다.

제임스 앨러튼 영국 국립물리연구소 연구원도 “이미 설치된 시스템을 활용하기 쉽다”며 “일부 국가에서는 필터를 최대 수십 년까지 보관하고 있어 시간에 따라 생태계가 어떻게 변화했는지 볼 수 있다”고 말했다. 한편 조앤 리틀페어 런던 퀸메리대 연구원은 “생물다양성 추적에 게임체인저가 될 수 있다”며 “종을 식별하는 것 외에 환경 DNA로 어떤 생태학적 정보를 얻을 수 있을지 연구하고 있다”고 밝혔다.

- Copyright ⓒ 조선비즈 & Chosun.com -