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지구온난화 위협에 내몰린 남극 생물은 어떻게 진화했을까

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2017년 02월 02일 18:00 프린트하기

서남극 반도의 조간대 해안에 서식하는 ‘남극 요각류(Tigriopus kingsejongensis)’. 최근 국내 연구진이 게놈(유전체)을 최초로 해독해 자연환경에 적응하기 위한 유전적 진화 증거를 발견했다. - 극지연구소 제공
서남극 반도의 조간대 해안에 서식하는 ‘남극 요각류(Tigriopus kingsejongensis)’. 최근 국내 연구진이 게놈(유전체)을 최초로 해독해 자연환경에 적응하기 위한 유전적 진화 증거를 발견했다. - 극지연구소 제공

국내 연구진이 남극에만 서식하는 생물이 이상 기후가 잦은 환경에서 적응해 살아남기 위해 어떻게 진화했는지 밝혀냈다.

 

박현 극지연구소 극지유전체사업단장 연구팀은 김현우 부경대 교수팀, 김상희 극지연 극지생명과학연구부 책임연구원 연구팀과 공동으로 ‘남극 요각류(Tigriopus kingsejongensis·티그리오푸스 킹세종엔시스)’의 게놈을 최초로 해독해 극한 환경에 적응하기 위한 유전적 진화 증거를 발견했다고 2일 밝혔다. 무척추동물의 게놈을 해독한 것도 이번이 처음이다.

 

요각류는 새우나 게 같은 갑각류의 한 부류로, 몸길이가 1~4㎜에 불과하지만 다른 갑각류에 비해 훨씬 민첩하다(아래 동영상 참고). 남극 요각류는 국내 연구진이 2014년 남극 서부에 위치한 세종과학기지 인근에서 처음 발견했다.

 

이 지역은 여름이 짧고 수온이 매우 낮지만, 최근 지구온난화의 영향으로 급격하게 온도가 상승하고 있다. 김 교수는 “서남극 반도의 조간대 해안에 서식하는 생물들은 기후 변화에 따른 진화 과정을 연구하기 좋은 대상”이라고 설명했다.

 

연구진에 따르면 남극 요각류의 게놈에는 1만2772개의 유전자가 있으며, 이 중 74개에서 극한 환경에 적응하기 위한 유전 변이가 발생했다. 변이가 일어난 유전자들은 생체 내에서 일어나는 물질의 운반과 대사 활동에 관여하는 등 주로 생존과 관련된 유전자인 것으로 확인됐다.

 

특히 세포를 보호하고 에너지원을 운반하는 데 필요한 유전자가 비슷한 종류의 생물보다 2배 이상 많이 발현된 것으로 나타났다. 즉, 생명 활동을 원활하게 해 주는 유전자를 많이 가진 개체가 살아남은 것이다.

 

박 단장은 “남극 요각류는 남극의 대표적인 수산자원 중 하나로, 크릴새우의 개체수가 급격히 감소한 이래 해양 포유류의 대체 먹이생물로서 매우 중요한 역할을 차지하고 있다”며 “이번 연구 결과를 바탕으로 지구온난화의 영향과 이에 따른 생명체의 적응 활동을 예측하는 극지 생태계 모델을 개발할 계획”이라고 설명했다.


연구 결과는 국제학술지 ‘기가사이언스’ 1월 7일자 온라인판에 게재됐다.

 

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