오리너구리(platypus)는 처음 학계에 보고 되었을 때 장난인 줄 알았을 만큼 기괴한 형태를 지닌 포유류입니다. 오리 부리 형태의 주둥이가 있으면서 헤엄치는 포유류이고, 새끼 대신 알을 낳고, 독이 있는 가시를 지녔으며, 그 자체도 조류와 포유류를 섞어 놓은 듯한 독특한 형태로 이런 생물이 실제로 존재한다는 사실을 쉽게 받아들일 수 없었던 것입니다.
현대의 과학자들은 오리너구리의 성 염색체가 다른 포유류처럼 두 개가 아닌 10개라는 사실을 알아내고는 더 놀라움을 감추지 못했습니다. 구지 장(Guojie Zhang) 교수가 이끄는 코펜하겐 대학의 연구팀은 오리너구리의 유전자를 분석해 이 기괴한 포유류가 어떤 과정을 거쳐 진화했는지 밝혀냈습니다.
연구팀에 따르면 알을 만드는 데 필요한 난황 단백질인 비텔로제닌 (vitellogenin) 유전자 3개 중 2개는 1억 3,000만 년 전 소실되었습니다. 오리너구리는 남은 유전자 하나로 알에 필요한 단백질을 제공하는데, 이는 모유를 통해 새끼를 키우기 때문으로 해석할 수 있습니다.
베텔로제닌 유전자는 포유류에서 젖을 만드는데 필요한 카제인(Casein) 유전자로 변형되었으며 오리너구리 역시 마찬가지의 변화를 겪었습니다. 대략 어느 시점부터 젖으로 새끼를 키웠는지 짐작할 수 있는 부분입니다. 연구팀은 오리너구리 같은 단공류의 모유 유전자가 다른 포유류와 1억 7,000만 년 전 공통 조상에서 분리되었다고 봅니다.
오리너구리의 이빨 유전자가 소실된 것 역시 비슷한 시기인 1억 2,000만 년 전으로 생각보다 상당히 오래 전 오리 주둥이를 진화시킨 셈입니다. 연구팀에 따르면 이빨 유전자 8개 중 네 개가 소실되었습니다. 가장 괴상한 10개의 성 염색체는 아마도 하나의 염색체가 여러 개로 쪼개지면서 생긴 것으로 생각됩니다.
오리너구리는 백악기말 대멸종도 견뎌내고 살아남았지만, 소행성보다 더 무서운 인간이라는 재난을 맞아 생존이 위협받습니다. 이미 IUCN 적색목록에서 가까운 장래에 야생에서 멸종 우려 위기에 처할 가능성이 높은 준위협(NT, Near Threatened) 종으로 호주 정부의 보호를 받습니다. 이들이 인류세에 살아남을 수 있도록 충분한 보호와 관리가 필요합니다.
원문: 고든의 블로그
참고
- 「How Earth’s oddest mammal got to be so bizarre」, phys.org
- Yang Zhou et al. Platypus and echidna genomes reveal mammalian biology and evolution, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-020-03039-0
- Paula Spaeth Anich et al. Biofluorescence in the platypus (Ornithorhynchus anatinus), Mammalia (2020). DOI: 10.1515/mammalia-2020-0027
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