치타는 북아메리카에서 이주해왔다

[사이언스 데일리] 치타 (Acinonyx jubatus) 는 지금은 아프리카 평원에 살고 있지만 원래는 북아메리카에 살다가 10만 년 전에 현재 서식지로 이주를 시작했다. 북아메리카에서부터 이주하는 과정에서 치타는 큰 댓가를 치러야 했으며 유전자풀이 처음으로 크게 줄어들게 되었다는 것이 연구를 통해 밝혀졌다.

(2015년 12월 8일 사이언스 데일리 기사 번역)

정보출처: 바이오메드 센트럴

아프리카 마사이 마라의 치타 (스톡 이미지). 치타는 아메리카 퓨마의 친척으로부터 유래했으며 이들의 화석 기록은 아메리카, 유럽, 그리고 아시아 전역에 걸쳐있다. Credit: © Bryan Busovicki / Fotolia

아프리카 마사이 마라의 치타 (스톡 이미지). 치타는 아메리카 퓨마의 친척으로부터 유래했으며 이들의 화석 기록은 아메리카, 유럽, 그리고 아시아 전역에 걸쳐있다. Credit: © Bryan Busovicki / Fotolia

치타 (Acinonyx jubatus) 는 지금은 아프리카 평원에 살고 있지만 원래는 북아메리카에 살다가 10만 년 전에 현재 서식지로 이주를 시작했다. 북아메리카에서부터 이주하는 과정에서 치타는 큰 댓가를 치러야 했으며 유전자풀이 처음으로 크게 줄어들게 되었다는 것이 오픈액세스 학술지인 ‘유전체 생물학 (Genome Biology)’ 에 출판된 연구를 통해 밝혀졌다.

현생 아프리카 치타는 아프리카의 동부와 남부에서 발견되지만 자유롭게 돌아다니는 개체군의 크기가 작고 근친교배가 계속되어 심각한 멸종위기에 놓여 있다. 러시아 상트페테르부르크 대학의 연구자들은 중국의 BGI, 나미비아의 CCF 등과 협력하여 나미비아에 사는 ‘츄바카’ 라고 불리는 수컷 치타와 탄자니아와 나미비아에 사는 야생 치타 여섯 마리의 유전체를 해독했다. 이 연구로 인해 치타의 진화사 및 유전체 빈곤화 (genome impoverishment) 정도에 대해 추가적인 통찰을 얻게 되었다. 유전체 빈곤화의 결과 어린 치타들의 사망률이 높아지고 극단적으로 비정상적인 정자가 발생하며 감염성 질환이 발생했을 때 취약성이 높아지게 되었다.

총 18 개의 치타 유전자에서 해로운 변이가 발견되었으며 특히 그 중 한 유전자인 AKAP4 는 많은 수의 변이를 보였다. 이것은 정자 발생에 해를 끼칠 수 있는데, 치타의 정자 중 결함이 있는 정자의 비율이 높아지고 그로 인해 번식 성공률이 낮아진 것을 이 변이들로 설명할 수 있을지도 모른다.

치타는 아메리카 퓨마의 친척으로부터 유래했으며 이들의 화석 기록은 아메리카, 유럽 및 아시아에 걸쳐서 발견된다. 이 종은 두 차례의 개체군 병목현상, 즉 개체군 크기가 환경적인 요인으로 급격히 줄어든 사건을 겪었다.

이 두 번의 병목현상 중 첫번째 것은 10만 년 전, 플라이스토세 후기에 일어났다. 이 시기에는 빙하가 반복적으로 만들어졌고, 치타는 베링 육교를 통해 아시아 쪽으로, 그리고 아프리카를 향해 남쪽으로 이주하기 시작했다. 이주 과정 중에 개체군의 크기가 줄고 유전자흐름이 제한되는 사건이 있었는데, 각 개체가 차지하는 영역이 800-2000 제곱킬로미터 정도로 매우 커서 근친교배가 잦아졌기 때문이다.

두번째 병목현상은 1만 년에서 1만2천 년 전에 일어나 개체수가 더 줄어들어 오늘날의 치타에서 볼 수 있는 토착종 내의 다양성이 더욱 부족해 졌다. 이것은 마지막 빙하가 후퇴하면서 갑작스런 멸종이 일어나 많은 종류의 대형 포유류들이 죽어 없어지면서 치타와 퓨마 등도 북아메리카에서 사라졌기 때문이다.

치타는 가까운 관계가 아닌 다른 치타 개체들로부터 피부를 이식받더라도 마치 클론인 것처럼 잘 받아들인다. 유전체 분석 결과 이것은 부분적으로 몇몇 면역 관련 유전자가 없어졌으며 치타의 편모 유전자 다양성이 크게 줄어들었기 때문인 것으로 나타났다. 다양성은 매우 제한적이어서 심지어 근친교배로 태어난 개나 고양이에서 볼 수 있는 것보다도 훨씬 낮다. 연구자들의 검사 결과 치타는 근친교배가 드문 포유류에서 볼 수 있는 일반적인 유전적 다양성의 90-99% 를 잃은 것으로 나타났다.

연구자들은 멸종위기에 놓인 치타의 역사와 적응에 대한 최신의 통찰이 치타의 현재 및 과거 서식지에서 개체군의 수를 지속시키고 늘리려는 노력에 유용할 것이라고 결론내리고 있다.

참고문헌

Dobrynin et al. Genomic legacy of the African cheetah, Acinonyx jubatus. Genome Biology, December 2015 DOI: 10.1186/s13059-015-0837-4

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카테고리:번역, 고생물학, 사이언스 데일리, 생물학, 신생대, 포유류, 현생

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