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동물에서의 종간교잡에 의한 종분화 (speciation)

 

동물에서 교잡으로 생긴 잡종이 새로운 생식환경으로 넘어가면서 다른 새로운 종으로 진화할 수 있다는 걸 나타내는 최초의 증거가 발견됐다 (Nature 436, 546-549 (28 July 2005)). 동물에서 새로운 종이 탄생하는 종분화는 보통 하나의 종이 두 개의 종으로 갈라지는 방식이지만, 이번 발견으로 두 개의 동물 종에서 하나의 동물 종이 생겨나는 진화가 일어날 수 있다는 게 실증된 것이다. 이것은 동배수성의 잡종형성에 의한 종분화로 2개의 선조 분류군으로부터 염색체 수가 바뀌지 않고 제3의 파생종이 생겼다는 뜻이다.

 

식물에서는 종간교잡으로 신종이 생겨나는 종분화들이 이미 알려져 있었지만, 같은 현상이 동물에서도 일어날 수 있는지에 대해선 전문가들 사이에서도 의문시되어 왔었다. 대부분 잡종의 자손은 부모인 두 개의 종 각각의 순수한 종 계통에 비해서 생존능력이나 번식능력이 훨씬 뒤떨어지기 때문이다. 따라서 이러한 경우, 신종형성으로 종분화가 일어나기 위해선 생겨난 잡종집단이 부모집단으로부터 생식적으로 격리될 필요가 있다고 여겨진다. 물론 잡종이라고 100% 완전하게 늘 생존능력이나 번식능력이 떨어지는 것은 아니며 1976년 갈라파고스 핀치에서 관찰되었던 것처럼 잡종이 왕성하게 번창하는 경우도 있었다 (핀치의 부리 / 조너던 와이어). 하지만, 이 경우 완전히 종분화가 일어났다고 할 수는 없었는데 그렇게 빈번하게 일어날 수 없던 이유는 잡종을 번성시킨 어떤 특정한 환경의 압력이 종분화가 일어날 정도로까지 계속 이어지는 경우가 많지 않았기 때문이다. 강력한 가뭄이나 홍수 같은 환경의 극적인 변화는 오랜 세월 똑같이 계속되는 것이 아니다.

 

그런데, 이러한 잡종형성에 의한 종분화가 과실파리과에서 실제로 일어났다는 것을 D Schwarz팀이 네이처에 보고했다 (Nature 436, 546-549 (28 July 2005)). 미국 북동부의 과실파리 중에서 기생하는 상대를 최근에 외래종인 섬괴불나무 (인동덩굴, Lonicera속) 로 바꾼 종류가 있었다. 북미에 이 식물이 들어온 것은 겨우 250년 이내였다. 이 새로 들어온 식물은 Rhagoletis pomonella (사과과실파리)라고 불리는 과실파리군 안의 어느 한 종류에게 기생 당하게 되었는데, 이 과실파리 종류는 잡종으로부터 생겼으며 최초의 창시자집단이 되어 유전적으로 다른 종이 되는 길을 혼자 걸어 온 것이다. 겨우 250년 이내에 들어온 외래종 나무에 기생하게 되었다는 걸 생각한다면 아주 최근에 종분화가 이루어졌다는 걸 의미한다. 이 과실파리 집단은 기생하는 식물이름을 따라 Lonicera fly라고 이름지어졌다. 이러한 종분화 기구의 필요조건은 동물 다양성의 대부분을 차지하는 기생 동물에게 공통이다. 따라서 동배수성의 잡종형성에 의한 동물의 종분화 빈도는 제대로 확인하기가 어려워서 그렇지, 지금까지 예상했던 것보다 더 커질 가능성이 있다.

 

 

Nature 436, 546-549 (28 July 2005) How shift to an invasive plant triggers rapid animal hybrid speciation.

교잡에 의한 종분화리부 - 네이쳐

네이처에서 교잡에 의한 종분화에 관련된 리뷰가 나왔다. 최근의 유전적 증거들에 의하면 아무래도 우리가 원래 예상했던 것보다 식물과 동물에서 이러한 교잡에 의한 새로운 종의 탄생이 더 일반적인 현상으로 일어난다는 것 같다. 식물학자들은 옛날부터 이 현상이 식물 진화에 아주 중요하다는 것을 알고 있었지만, 동물에서는 아닐거라고 여겨졌다가 최근에 와서 그렇지만도 아닌 것 같다는 게 밝혀지고 있단다.

 

나중에 천천히 읽어보겠다는 희망(?)을 가지고...

http://www.nature.com/nature/journal/v446/n7133/full/nature05706.html

 

이 Nature의 기사는 National Geographic News에서도 보고됐다.

Interspecies Sex: Evolution's Hidden Secret?

http://news.nationalgeographic.com/news/2007/03/070314-hybrids_2.html

"In a review of the field appearing in the current issue of the journal Nature, the scientist notes that, on average, 10 percent of animal species and 25 percent of plant species are now known to hybridize."

게놈정보를 바탕으로한 최근 분석에 의하면 상당히 광범위한 종간교잡의 흔적이 보이는데, 놀랍게도 동물종의 10%와 식물종의 25%가 현재는 잡종으로 판명되었다고 과학자들이 지적하고 있다는 내용이다. 식물종은 그렇다고 하더라도 동물종에서 그렇게까지라는 건 좀 놀랍다. 사실 지금까지는 가축의 교잡을 해도 생식능력이 없는 잡종이 태어나는 일이 많았기 때문에 별로 그 가능성을 생각하지 못했던 셈인데 아무래도 실제 자연은 우리 인간의 예상과 좀 다른 것 같다. 앞으로의 연구성과가 기대된다.