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[바이오토픽] 침팬지와 보노보는 완전한 남남이 아니다
생명과학 양병찬 (2016-10-28)
침팬지와 보노보는 운우지정(雲雨之情)을 통해 유전자를 교환했다. 현생인류와 네안데르탈인이 그랬던 것처럼 말이다.


© pinterest

지금으로부터 수만 년 전, 현생인류는 네안데르탈인과 잠자리를 함께 하면서 몇 개의 유전자들을 교환했다. 그런데 우리와 가장 가까운 친척인 침팬지도 다른 종(種)과 성관계를 가진 것으로 밝혀졌다. 새로 발표된 연구결과에 의하면, "침팬지와 보노보의 정체성이 진화되기 시작한 이래, 침팬지들은 200만 년 동안 최소한 두 번에 걸쳐 보노보와 유전자를 섞었다"고 한다. 이를 통해 획득한 유전자가 궁극적으로 유익한지 유해한지는 명확하지 않지만, 이번 연구결과는 이러한 이종교배가 유인원의 진화에 중요한 역할을 했을 거라는 생각에 힘을 실어준다.

조지아 대학교의 마이클 아놀드 박사(진화생물학)는 "이번 연구는 정말로 쿨하다"고 말했으며, 프린스턴 대학교의 피터 그랜트 박사(진화생물학)는 "이로써 '여러 종들이 서로 유전자를 교환한다'는 증거가 하나 추가되었다"라고  말했다.

보노보(Pan paniscus)는 콩고 민주공화국에 사는데, 콩고강 바로 건너편에는 가장 가까운 친적인 침팬지(P. troglodytes)가 산다. 침팬지는 서아프리카와 중앙아프리카 사이에 널리 분포되어 있는데, 덩치가 크고, (암컷이 아니라) 수컷이 지배하는 사회를 갖고 있다. 보노보와 침팬지의 개체군은 삼림벌채와 사냥 때문에 줄어들고 있다. 그리하여 침팬지는 현재 드문드문 흩어져, 4개의 아종(亞種)으로 세분될 만큼 이질성이 커졌는데, 그중에서도 서아프리카형, 동아프리카형, 나이지리아-카메룬형은 중앙아프리카형보다 개체수가 훨씬 더 적다. 보노보는 1930년대 전까지만 해도 침팬지의 아종 중 하나로 간주되어 피그미 침팬지(pygmy chimp)라고 불렸지만, 연구자들은 생리적 차이를 기준으로 하여 "'이 작은 유인원'은 별도의 종으로 분류될 만큼 독특하다"고 결정했다.

"고전적인 견해에 의하면 '서로 다른 종끼리는 이종교배가 불가능하다'고 하지만, 보노보와 침팬지의 경우에는 반드시 그렇지 않다"라고 덴마크 코펜하겐 동물원의 빌솜 박사(보존유전학)는 말했다. 그녀가 이끄는 연구진은 아프리카 10개국에서 침팬지와 보노보 75마리의 전유전체를 비교분석한 결과, 양자 간의 밀접한 관련성을 발견했다. 연구진은 유인원들을 보존하기 위해, 가능한 한 많은 유인원의 유전체를 비교해 왔다. 그들은 (밀렵꾼들에게서) 몰수한 유인원의 지리적 기원을 밝히는 데 도움이 되는 유전적 차이를 찾아내기 위해 노력했는데, 그 이유는 불법사냥이 일어나는 장소를 찾아내기 위해서였다. 그러나 빌솜 박사는 2010년 '현생인류의 유전체에서 네안데르탈인의 DNA가 발견되었다'는 연구결과를 접하고(참고 1), 새로운 관심사가 하나 더 생겼다. 인간의 가장 가까운 친척들 간에 종의 장벽을 넘어선 섬씽이 있었는지 궁금했던 것이다.

현생인류와 네안데르탈인 간의 잡종형성(hybridization)을 밝히는 데 사용됐던 것과 동일한 검사방법을 이용하여, 그녀가 이끄는 연구진은 "중앙아프리카 침팬지의 유전체 중 1%는 보노보의 DNA이다"라는 결론을 얻었다. 그들이 실시한 유전자분석 결과에 의하면, 침팬지와 보노보의 이종교배는 두 번에 걸쳐 이루어진 것으로 보인다. 첫 번째는 150만 년 전 동아프리카형 및 중앙아프리카형 침팬지의 조상들이 보노보의 조상들과 관계를 맺은 것이고, 두 번째는 20만 년 전 중앙아프리카형 침팬지가 보노보와 관계를 맺은 것이다. 이와 대조적으로, 서아프리카형 침팬지는 보노보와 아무런 관계가 없는 것으로 밝혀졌다. 이는 '콩고강 인근에 사는 침팬지들만이 보노보와의 밀회를 즐겼다'는 이야기가 된다. 연구진은 이상의 연구결과를 정리하여, 10월 27일자 《Science》에 기고했다(참고 2).

'침팬지가 보노보의 DNA를 조금밖에 갖고 있지 않다'는 것은 '두 종이 함께 어울려 산다는 게 얼마나 힘들었는지'를 시사한다. "둘 다 수영을 싫어했으므로, 콩고강은 그들에게 커다란 장벽으로 작용했다"라고 연구진은 말했다(인간의 유전체에서 네안데르탈인의 DNA가 차지하는 비율은 최대 4%다).

이번 연구는 다른 유전체비교분석의 뒤를 이은 것이다. 선행연구에서는 코요테, 개, 늑대 사이에서 유전자교환이 일어났음을 밝힌 바 있다(참고 3). "유전체를 자세히 살펴볼수록, 더 많은 정보가 나온다. 앞으로 그런 연구가 더 많이 수행될 것이다"라고 연구진은 말했다.

"침팬지와 보노보 간의 관계에 관한 연구로 인해, 종분화(speciation)의 본질을 이해하는 데 도움이 될 것이다(참고 4). '두 개의 종이 어떻게 형성되는가'는 '환경이 그들을 얼마나 격리하는가', '분리된 개체군의 규모가 독자적으로 생존할 만큼 큰가' 등의 요인에 달려 있다. 이러한 요인들이 변할 때 종분화를 향한 경로도 바뀔 수 있으며, 그 반대로 분화된 종이 융합될 수도 있다"라고 영국 더럼 대학교의 루스 횔첼 박사(진화생물학)는 말했다.

"침팬지의 유전체에서 보노보의 DNA가 차지하는 비중이 너무 적다는 것은 '보노보의 유전자가 침팬지에게 불리하다'는 것을 시사한다"고 빌솜 박사는 말했다. 그러나 아놀드 박사의 생각은 다르다. "좀 더 많은 분석이 실시되면, 최소한 몇 가지 DNA는 유리한 것으로 밝혀질 것이다. 예컨대 인간이 특정 유전자, 이를테면 면역과 고지대 생존(참고 5)과 관련된 유전자를 다른 종에게서 얻은 것처럼 말이다"라고 그는 말했다. "아주 먼 옛날, 침팬지의 조상, 보노보의 조상, 인간의 조상들 사이에 3각관계(ménage à trois)가 있었는지도 모른다"고 생각하는 전문가도 있다. 거기에는 그럴싸한 이유가 있다. "침팬지와 보노보의 행동 중에는 인간과 매우 유사한 게 몇 가지 있는데, 그중 하나는 침팬지는 호전적이며 보노보는 수작(酬酌)을 좋아한다는 것이다. 물론 인간, 침팬지, 보노보가 특정형질을 공유하는 것을 다르게 설명할 수도 있다. 그러나 3자 간에 유전자교환이 있었을 개연성도 충분하다"라고 그는 말한다.

※ 참고문헌
1. http://science.sciencemag.org/content/328/5979/680.summary
2. Marc de Manuel et al, “Chimpanzee genomic diversity reveals ancient admixture with bonobos”, Science  28 Oct 2016: Vol. 354, Issue 6311, pp. 477-481 (http://science.sciencemag.org/content/354/6311/477)
3. http://www.sciencemag.org/news/2016/07/how-do-you-save-wolf-s-not-really-wolf
4. http://science.sciencemag.org/content/354/6311/414
5. http://www.sciencemag.org/news/2014/07/tibetans-inherited-high-altitude-gene-ancient-human

※ 출처: Science http://www.sciencemag.org/news/2016/10/chimps-and-bonobos-had-flings-and-swapped-genes-past

 

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양병찬 (약사, 번역가)
서울대학교 경영학과와 동대학원을 졸업하고, 은행, 증권사, 대기업 기획조정실 등에서 일하다가, 진로를 바꿔 중앙대학교 약학대학을 졸업하고 약사면허를 취득한 이색경력의 소유자다. 현재 서울 구로구에서 거주하며 낮에는 약사로, 밤에는 전문 번역가와 과학 리포터로...
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