30년에 걸쳐 달팽이의 진화를 직접 확인한 과학자들

[vicfalls]

(Crab-ecotype snails (1992) evolved to strikingly resemble the lost Wave-ecotype snails on a skerry. Credit: ISTA, images by Kerstin Johannesson)
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(Johannesson is a marine ecologist at the University of Gothenburg, Sweden. Credit: Bo Johannesson)
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(The Crab ecotype (left) is larger and wary of predators. The Wave ecotype (right) is smaller and has bold behavior. Credit: David Carmelet)
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일반적으로 진화는 천천히 일어나기 때문에 눈으로 직접 확인할 수 없다고 여기는 경우가 대부분입니다. 살충제나 항생제 내성 같은 예외적인 경우를 제외하곤 동식물이 인간의 생애 동안 눈에띄게 변하는 경우는 많지 않을 것 같습니다.
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하지만 오스트리아 과학기술 연구소 (Institute of Science and Technology Austria (ISTA))와 노르웨이 노드 대학 Norwegian Nord University의 연구팀은 30년 동안 외형과 크기가 크게 변한 바다 달팽이를 저널 사이언스 어드밴스 (Science Advances)에 보고했습니다.
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이 달팽이들은 본래 스웨덴의 서쪽 해안에 있는 코스터 군도(Koster archipelago)에 살고 있었으나 1992년 이 지역을 휩쓴 독성 조류 증식으로 작은 해안 바위에 있던 군집들이 모두 사라졌습니다.
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스웨덴 예테보리 대학의 해양 생물학자인 커스틴 요하네슨 (Kerstin Johannesson from the University of Gothenburg, Sweden)이 이 작고 고립된 바위에 Littorina saxatilis라는 해양 달팽이를 다시 이식했습니다.
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이 해양 달팽이는 파도가 센 곳에서 사는 작은 종(Wave ecotype)과 게가 많은 곳에서 잡아먹히지 않게 크게 진화한 종(Crab ecotype) 두 가지 종류가 존재합니다. (사진 참조) 이들은 새로 들아간 환경에 맞춰 빠르게 진화하기 때문에 30년 정도면 눈에 띄는 차이를 확인할 수 있을 것으로 기대됐습니다.
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과학자들은 3제곱미터에 불과한 작고 고립된 바위에서 실제로 게 형태의 달팽이가 파도 형태의 달팽이로 바뀌는 과정을 실시간으로 관찰하고 샘플을 얻어 유전자를 분석했습니다. 실험실이 아닌 자연 환경에서 진화 중인 직접 분석할 기회를 얻은 것입니다.
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분석 결과 처음 이식된 달팽이들은 유전적으로 다양한 모습을 보였으나 몇 세대 이후에는 한쪽 방향으로 진화하기 시작했습니다. 특히 이들은 염색체 역전 (chromosomal inversion)을 통해 작은 크기로 진화하는 것으로 나타났습니다.
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이런 연구가 가능했다는 것도 놀랍지만, 사람 한 명이 올라갈 정도 밖에 안되는 작은 바위 위에서 고립되어 진화할 수 있다는 사실도 신기한 것 같습니다.
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참고
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https://phys.org/news/2024-10-evolution-real-scientists-witness-year.html
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Diego Garcia Castillo et al, Predicting rapid adaptation in time from adaptation in space: A 30-year field experiment in marine snails, Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adp2102. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp2102