국내 연구진이 강이나 호수 같은 담수 생태계에 서식하는 조개류*의 조상이 1억 9000만 년 전 하나의 초대륙이었던 판게아가 남반구와 북반구로 분리되는 과정에서 바다에서 육상으로 이동해 진화했음을 증명했다.
한국연구재단(이사장 이광복)은 박중기 교수(이화여대) 연구팀이 이매패류의 육상 담수생태계로의 서식지 이동과 진화 과정에 대한 진화생물학적 증거를 제시했다고 22일 밝혔다.
진화생물학자들에 따르면 지구상 모든 육상 생물은 바다에서 기원하였다고 믿고 있다. 약 2억 5000만 년 전 고생대 말 페름기에 지구 생명체의 90% 이상이 대멸종한 이후 중생대 초 트라이아스기에 어류, 양서류, 연체동물이 담수 생태계로 이동해 진화적 적응을 한 것으로 알려져 있다.
하지만 각 생물 종이 어떤 시기에 어떤 과정을 통해 서식지를 이동했으며, 그에 따른 적응과 진화 과정은 어떠했는지 아직 구체적으로 밝혀지지 않았으며, 이는 진화생물학자들의 오랜 연구 주제 중 하나다.
연구팀은 전 세계의 담수, 기수 및 해양에 서식하는 이매패류의 세포 내 미토콘드리아 유전체 염기서열 정보의 계통진화 분석과 화석 기록을 바탕으로 분자시계 이론을 적용하여 담수 생태계에 서식하는 이매패류의 기원을 분석하였다.
연구재단에 따르면 기수는 민물과 바닷물이 만나는 수역, 또는 그 물을 뜻한다. 또한 분자시계(molecular clock)란 진화생물학에서 DNA 혹은 단백질 서열상의 단위 시간 당 돌연변이 속도를 이용해 생물 종들 사이에 분화된 시간을 추정하는 방법이다.
분석 결과 고생대 이후 약 1억 9천만 년 전 중생대 트라이아스기에서 쥐라기에 걸친 시기에 판게아가 북반구(Laurasia)와 남반구(Gondwana)로 분리되는 대륙이동이 진행되면서 해양에 있던 이매패류가 담수 생태계로 이동해 독립적인 적응진화를 이루어 현재에 이르렀음을 확인했다.
박중기 교수는 “이번 연구는 중생대 초기에 일어난 조개의 담수 생태계로의 서식지 이동에 따른 적응진화와 함께 전 세계에 분포하는 이매패류의 생물지리학적 분포 특성의 근본 원인을 규명한 데 의의가 있다”며, “이는 지구 상에 분포하고 있는 다양한 동‧식물의 육상 담수 생태계로의 진화 과정과 대륙이동에 따른 생물의 분단분포 원인을 규명하는 중요한 정보로 활용될 수 있다”고 설명했다.
한편, 연구팀은 담수 생태계는 진화학적으로 다양한 생물이 육상으로 이동할 수 있는 징검다리로서 육상 생물의 다양성 진화에 중요한 역할을 담당할 뿐만 아니라 식수 공급, 수질 정화, 홍수조절과 같은 다양한 생태계 서비스를 인류에게 제공하고 있음을 강조했다.
하지만, 지구온난화와 서식처 파괴 등으로 많은 생물 종이 이미 멸종했거나 멸종위기에 처한 실정으로 담수 생태계의 보전에 대한 대중의 관심과 정책적 지원이 중요하다고 덧붙였다.
과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구 지원으로 수행된 이번 연구 성과는 국제학술지 커뮤니케이션스 바이올로지(Communications Biology)에 9월 28일 발표되었다.
전여송 로이슈(lawissue) 기자 arrive71@lawissue.co.kr
