새로운 종의 꽃을 발견하여 진화의 순간을 실시간으로 관찰하다

[사이언스 데일리] 스코틀랜드에서 새 꽃을 찾아낸 과학자가 예상치 못하게 진화를 이해하는 데 새로운 통찰을 발견했다. 이번에 발견된 이방인물꽈리아재비 (Mimulus peregrinus) 는 잡종식물로 대부분의 잡종들은 생식능력이 없다. 하지만 이방인물꽈리아재비는 세포 내에 존재하는 DNA 의 양을 두 배로 늘려서 새로운 종이 되었다. 이런 과정을 배수성화(polyploidisation)라고 하는데, 밀, 면화, 그리고 담배 등이 이런 과정을 거쳐 기원했다.

(2015년 5월 6일 사이언스 데일리 기사 번역)

정보출처: 스털링 대학

 

이방인물꽈리아재비 - 스코틀랜드 토착 식물종. Credit: University of Stirling

이방인물꽈리아재비 – 스코틀랜드 토착 식물종. Credit: University of Stirling

스털링 대학의 과학자가 발견한 새로운 스코틀랜드산 꽃에서 우리가 진화를 이해하는 데 특별한 통찰을 가져다 주는 두번째 발견이 이루어졌다.

스털링 대학의 식물진화생물학자인 마리오 발레조-마린 박사는 2012년 스코틀랜드 남부의 남라나크셔의 강둑에서 물꽈리아재비의 새로운 종을 발견했다.

2년 후 발레조-마린 박사가 이끈 후속 탐사에서 이 노란색 식물은 북쪽으로 350마일 떨어진 스코틀랜드 북해안 오크니제도의 스톰니스 부근에서 발견되었다.

“오크니는 채집이 이루어지지 않은 지역이었습니다.” 자연과학부의 선임강사인 발레조-마린 박사가 설명했다. “물꽈리아재비의 다른 종류들은 이 섬에 있었지만 이번에 발견된 개체군을 보자 이것이 독특한 종류라는 것을 알 수 있었습니다. 수많은 식물들을 보고 난 후에는 미묘한 차이라도 알아볼 수 있는 법이죠.”

“보통 한 종은 특정 장소에서 형성된 후 다른 지역으로 퍼져나갑니다. 이 경우는 같은 종이 서로 다른 지역에서 여러 차례 진화한 것이므로 그와 반대되는 일이 일어난 것입니다. 조건이 맞는다면 새로운 종이 기원하는 일은 반복이 가능한 현상이라는 것을 보여줍니다.”

최초의 발견 이후, 발레조-마린 박사는 이 종을 이방인물꽈리아재비, 즉 미물루스 페레그리누스 (Mimulus peregrinus) 라고 명명했다. 종명인 페레그리누스는 이방인이라는 의미다. 이 종은 19세기에 미국과 남아메리카에서 들어온 두 외래종에 기원을 두고 있다.

이런 종류의 잡종 식물에 보통 생식능력이 없다는 것을 감안하면 이방인물꽈리아재비의 발견은 매우 드문 일이라고 할 수 있다. 이방인물꽈리아재비는 세포 내 DNA 의 양을 두 배로 늘리는 배수성화라고 불리는 과정을 거쳐 새로운 종을 형성했다. 밀, 면화, 그리고 담배 등이 이런 과정을 거쳐 기원했다.

발레조-마린 박사는 이렇게 덧붙였다. “이방인물꽈리아재비가 스코틀랜드 남부에서 처음 진화했는지, 아니면 북부에서 처음 진화했는지를 알기는 불가능하지만, 생겨난지 얼마 안 되는 어린 종을 발견한 것이기 때문에 눈 앞에서 일어나고 있는 진화를 연구할 수 있게 되었습니다. 이 정도로 젊은 식물 종은 많지 않습니다. 말하자면 빅뱅이 일어난 직후의 모습을 관찰하는 것과 비슷하다고 할 수 있죠.”

“이방인물꽈리아재비가 거쳐온 진화의 과정은 특히 흥미로운 현상이고 우리가 가진 생명의 나무라는 개념에 복잡성을 더해줍니다. 자라나면서 계속 가지가 생겨나는 것만 있는 게 아니라 어떤 가지들은 다시 합쳐져서 조상종들의 조합으로 새로운 종이 만들어진다는 것을 보여주는 예이기 때문입니다.”

참고문헌

Mario Vallejo-Marin, Richard J. A. Buggs, Arielle M. Cooley, Joshua R. Puzey. Speciation by genome duplication: Repeated origins and genomic composition of the recently formed allopolyploid speciesMimulus peregrinus. Evolution, 2015; DOI: 10.1111/evo.12678

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카테고리:번역, 사이언스 데일리, 생물학, 식물

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