[이영일의 과학칼럼]③ 다윈의 핀치새 부리모양 변화

[강사 최미정]

최근 스웨덴 웁살라대의 레이프 안데르손 교수 연구 - ‘ALX1’이라는 유전자 염기서열의 배치 순서가 핀치새 부리 모양 결정

갈라파고스 섬의 먹 이에 따른 핀치새 부리모양 출처 : 에듀넷

 다윈은 약 170여 년 전 비글호를 타고 갈라파고스제도에 도착했다. 갈라파고스제도는 120여개의 크고 작은 섬이 있다. 다윈은 제도에 사는 핀치새(finch)들이 같은 조상에서 유래했지만, 서식지의 먹이 종류에 따라 서로 다른 부리 모양을 갖게 된 사실을 발견했다. 다윈은 이 관찰을 토대로 생물은 시간이 지나면서 각각 자연환경에 맞게 적응해 진화한다는 주장을 담은 '종의 기원'을 1859년 출판했다.

 집단에 새로 들어온 개체는 그 집단의 유전자 풀에 변화를 가져오게 하고 대립형질의 발현을 변화시키게 한다. 동일종의 집단이었다 하더라도 환경이 다른 두 집단으로 격리된 상태에서 장기간 생활하면, 유전자 풀은 서로 다르게 변화하게 된다. 결국 서로 다른 종으로 분화하게 되는 것이다. 이러한 유전자 이동을 막는 격리의 원인으로는 산맥, 바다와 같은 지리적 요인이 있다.

 최근 스웨덴 웁살라대의 레이프 안데르손 교수는 핀치새 13종, 총 120마리의 유전자를 분석해 ‘ALX1’이라는 유전자의 염기서열의 배치 순서가 부리 모양을 결정한다는 것을 알아냈다. 연구팀은 또 핀치새가 한 조상에서 나왔으며 약 90만년 전부터 부리의 모양이 달라지며 여러 종류로 진화했다는 점도 알아냈다. 핀치새가 여러 종류로 진화하게 된 이유는 고립된 서로 다른 섬의 먹이 때문이다. 곤충·씨앗·선인장·과일 등 먹이에 따라 네 종류 나뉘어 졌다는 것이다. 서로 고립된 섬의 환경에 잘 적응하는 부리로 형질변환이 된 새들끼리 짝짓기를 하면서, 섬의 먹이 종류에 따라 점차 부리의 모양이 진화했다는 것이다. 즉 다윈이 주장한 자연선택설을 뒷받침해주는 유전자 분석 결과이다.

 진화가 이루어지는 중요한 원인은 자연선택과 도태이다. 자연선택은 환경에 적응하기 유리한 유전자가 다음 세대로 전달될 확률이 높다는 것으로, 그 결과 환경에 적응할 수 있는 유전형질이 진화에 반영된다. <끝> mutany@naver.com