독을 지닌 멸종위기의 포유류는 공룡들이 멸종하기 이전에 기원했다고

독을 지닌 식충류 포유류로 멸종위기에 놓여있는 솔레노돈의 미토콘드리아 유전체가 해독되었다. 이 동물은 여타 현생 포유류와는 7천8백만 년 전에 갈라졌다고 한다.

(2016년 5월 2일 사이언스 데일리 기사 번역)

정보출처: 일리노이 대학 어바나 샴페인 칼 워스 유전체생물학 연구소

생물학자들이 히스파니올라 섬에서 발견되는 솔레노돈의 미토콘드리아 유전체를 완전히 해독하여 생명의 나무에서 유태반류 포유류의 주요 가지들 중 마지막 가지를 채워넣게 되었다. 이번 연구로 독을 지닌 포유류인 솔레노돈은 여타 현생 포유류들로부터 7천8백만 년 전, 소행성이 공룡을 멸종시키기 한참 전에 갈라져 나왔다는 것이 확인되었다.

주돔(ZooDom) 수의사인 아드렐 누네즈가 DNA 샘플을 얻기 위해 솔레노돈으로부터 혈액을 채취하고 있다. 연구자들은 독을 지닌 이 포유류를 도미니카 공화국의 숲에서 밤중에 연구자들의 몸 위를 걸어갈 수 있게 하는 방식으로 포획했다. 왼쪽부터 니콜라스 데 J. 코로나, 아드렐 누네즈, 타라스 K. 올렉시크, 그리고 이멜 코로나. Credit: Photo by Taras Oleksyk and Yashira Afanador

주돔(ZooDom) 수의사인 아드렐 누네즈가 DNA 샘플을 얻기 위해 솔레노돈으로부터 혈액을 채취하고 있다. 연구자들은 독을 지닌 이 포유류를 도미니카 공화국의 숲에서 밤중에 연구자들의 몸 위를 걸어갈 수 있게 하는 방식으로 포획했다. 왼쪽부터 니콜라스 데 J. 코로나, 아드렐 누네즈, 타라스 K. 올렉시크, 그리고 이멜 코로나. Credit: Photo by Taras Oleksyk and Yashira Afanador

일리노이 대학과 푸에르토리코 대학이 히스파니올라 섬에 서식하는 솔레노돈의 미토콘드리아 유전체를 완전히 해독하여 생명의 나무에서 유태반류 포유류의 주요 가지들 중 마지막 가지를 채워넣게 되었다.

이번 연구는 학술지 ‘미토콘드리아 DNA (Mitochondrial DNA)’ 에 출판되었으며 독을 가진 포유류가 여타 모든 현생 포유류들로부터 7천8백만 년 전, 소행성이 공룡을 멸종시킨 것보다 훨씬 오래 전에 갈라져 나왔다는 것을 확인해 주었다.

“이 종류가 이렇게 오래 살아남았다는 것에 깊은 인상을 받았습니다.” 공동 제1 저자인 일리노이 대학의 박사후 연구원 애덤 브란트의 말이다. “소행성 충돌에서도 살아남았고, 인간에 의한 식민화, 그리고 인간과 함께 유입되어 솔레노돈의 가까운 친척을 멸종시킨 시궁쥐와 생쥐로부터도 살아남았습니다.”

이번 연구는 또한 도미니카 공화국의 북부와 남부에 각각 유전적으로 뚜렷이 다른 솔레노돈 개체군들이 서식하고 있으며 이들이 아종으로 격리된 채 보존되어야 한다는 발견을 뒷받침해주고 있다. 게다가 이 연구에서는 남부에 서식하는 개체군의 다양성이 부족한 반면 북부에 서식하는 개체군의 다양성은 훨씬 높다는 것도 알아냈다.

자손의 핵DNA 는 각각의 부모로부터 물려받은 유전자들이 뒤섞여 있는 반면 미토콘드리아 DNA 는 모계로부터 자손으로 변화 없이 직접 전달되는 유전 기록을 만들어 내므로 연구자들은 이것을 이용해 유기체의 계통을 되짚어 올라가볼 수 있다.

솔레노돈은 멸종위기 종이기 때문에 DNA 를 얻는 것이 쉽지 않다. 푸에르토리코 대학의 유전학 교수인 타라스 올렉시크와 연구팀은 도미니카 공화국의 여러 대학에 소속된 연구자들과 협력연구를 하면서 땅바닥에 누워 솔레노돈이 몸 위를 가로질러 가기를 기다려 표본을 채취했다.

브란트와 공동 제1저자인 카리브해 유전체 센터의 생명정보학자 키릴 그리고레브가 두 가지 서로 다른 방법론을 이용해 표본을 분석하고 솔레노돈 미토콘드리아 유전체의 염기서열 (DNA 의 구성요소) 을 결정했다. 두 방법은 독립적인 과정을 통해 정확히 동일한 결과를 내어놓았다.

이전 연구에서는 다른 유전자들을 이용하여 솔레노돈이 여타 포유류들로부터 역시 백악기였던 7천6백만 년 전에 갈라져나왔다고 추정했다. 텍사스 A&M 대학의 전문가와 협력하여 이번 연구에서는 매우 다른 방법을 이용했지만 여전히 7천8백만 년 전이라는 아주 비슷한 추정치를 얻어냈다.

흥미롭게도 이 두 가지 추정치들은 솔레노돈이 어떻게 해서 히스파니올라 섬에 서식하게 되었는지와 관련된 한 가설과 잘 들어맞는다. 어떤 지질학자들은 이 섬이 7천5백만 년 전에 멕시코와 연결되었던 화산열도의 일부였다가 시간이 지나면서 열도가 동쪽으로 이동했다고 생각하고 있다.

“솔레노돈이 7천5백만 년 전 서인도 제도가 멕시코와 충돌했을 때 솔레노돈이 이 섬으로 옮겨왔는지, 아니면 유목(driftwood)이라든가 그런 것에 올라타고 훨씬 후에 옮겨왔는지는 분명하지 않습니다.” 연구책임자인 칼 워스 유전체생물학 연구소의 일원이자 동물과학 교수인 알프레드 로카의 말이다.

연구자들이 알고 있는 것은 솔레노돈의 가까운 조상이 오래전에 사라졌고 오늘날의 솔레노돈이 아주 오래된 포유류 그룹에서 남아 있는 유일한 종류라는 것이다. 솔레노돈이 독을 가지고 있는 데다가 (로카에 따르면) “프레디 크루거 발톱이 달린 거대한 쥐” 를 닮긴 했지만 솔레노돈은 주위에 육식동물이 없는 환경에서 진화했다. 오늘날 솔레노돈은 서식지 파괴는 물론이고 인간이 들여온 고양이와 개로부터 위협받고 있다.

이번 연구는 표본 채취와 관련하여 도미니카 공화국의 협조를 통해 이루어졌다.

참고문헌

Adam L. Brandt, Kirill Grigorev, Yashira M. Afanador-Hernández, Liz A. Paulino, William J. Murphy, Adrell Núñez, Aleksey Komissarov, Jessica R. Brandt, Pavel Dobrynin, J. David Hernández-Martich, Roberto María, Stephen J. O’Brien, Luis E. Rodríguez, Juan C. Martínez-Cruzado, Taras K. Oleksyk, Alfred L. Roca. Mitogenomic sequences support a north–south subspecies subdivision withinSolenodon paradoxus. Mitochondrial DNA Part A, 2016; 1 DOI: 10.3109/24701394.2016.1167891

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카테고리:번역, 사이언스 데일리, 생물학, 신생대, 포유류, 현생

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