DNA 분석 결과 멕시코 매머드 계통 다양해

출처: Pixabay/CC0 퍼블릭 도메인

 
by Krystal Kasal, Phys.org

멕시코시티 북동쪽에 위치한 펠리페 앙헬레스 국제공항 Felipe Ángeles International Airport이 건설되기 오래전, 이 지역은 과거 살토칸 호수Lake Xaltocan가 있던 곳으로 풍부한 선사 시대 동물 생태계가 서식하고 있었다.

그로부터 오랜 세월이 흐른 2019년, 다소 논란의 여지가 있는 공항 건설이 시작되었고, 이로 인해 최소 110마리 매머드와 수많은 다른 동물 화석이 발굴되었다.

고생물학자들은 이 매머드들이 북미와 중미에 서식하는 유일한 매머드 종인 콜롬비아 매머드Mammuthus columbi와 유전적으로 동일하거나 매우 유사할 것이라고 추정했다.

북미에서 발견되는 다른 매머드 종은 털매머드Mammuthus primigenius로, 유라시아 대륙에서 유래한 것으로 보이며 주로 캐나다와 미국에서 발견되었다. 그러나 콜롬비아 매머드 기원은 명확하지 않다.

과거 연구에 따르면 콜롬비아 매머드는 약 80만 년에서 40만 년 전쯤 털매머드와 다른 유라시아 종인 스텝 매머드Mammuthus trogontherii의 교배로 생겨났을 가능성이 있다.

이 매머드는 멕시코에서 발견된 매머드와 동일했을 가능성이 높다.

그러나 Science에 발표된 새로운 연구는 펠리페 앙헬레스 국제공항 건설 당시 발견된 매머드의 미토콘드리아 DNA와 2016년에서 2019년 사이 인근 툴테펙Tultepec 지역에서 발굴된 매머드의 샘플을 분석하여 다른 그림을 제시한다.

대부분 열대 지방에서 분석에 사용할 수 있는 DNA를 추출하는 것은 어려운데, DNA는 일반적으로 따뜻한 기후에서는 잘 작동하지 않기 때문이다.

이는 극북 지역에서 발견되는 수많은 털매머드와 대초원 매머드 DNA 샘플과는 대조적이다. 따라서 이전 콜롬비아 매머드 DNA 대부분은 북미 북부 지역에서 발견된 화석에서 유래했다.

핵 DNA 대신 치아에서 추출한 미토콘드리아 DNA를 사용하는 것이 이 문제를 해결하는 방법이었지만, 이 방법은 모계 혈통만 연구할 수 있어 핵 유전체 다양성을 반영하지 못할 수 있다.

클레이드 1 매머드 미토콘드리아Clade 1 mammoths mitogenomes 유전체의 하플로타입 네트워크Haplotype network와 지리적 분포. 출처: Science (2025). DOI: 10.1126/science.adt9651

이 연구는 멕시코 매머드의 미토콘드리아 계통인 클레이드 1G(Clade 1G)를 다른 북미 매머드 계통과는 별개로 발견했다.

클레이드 1G 내에도 더 많은 그룹이 존재했다. 멕시코 매머드 그룹 내 그룹은 예상보다 유전적 분화가 더 컸으며, 클레이드 1G 내에서의 분화는 다른 주요 북미 매머드 계통들 간 분화만큼이나 컸다.

저자들은 이러한 결과에 대해 두 가지 설명을 제시한다.

"첫째, M. columbi의 기원이 된 M. trogontherii 유사 크레스토브카 계통과의 교잡 이전에 M. primigenius 조상 개체군에 미토콘드리아 수준의 구조가 있었을 가능성이 있다.

둘째, 이러한 패턴은 서로 다른 M. primigenius 부모 개체군이 서로 다른 시기에 혼합되어 유사한 M. trogontherii 유사 크레스토브카 계통Krestovka lineage을 형성함으로써 M. columbi의 미토콘드리아 유전체가 분화되었음을 시사할 수 있다."

연구진은 첫 번째 설명이 옳다고 생각한다. 또한 연구진은 방사성 탄소 연대 측정법을 사용하여 화석 연대를 측정했는데, 이는 이러한 분화된 계통들이 4만 년에서 1만 2,700년 전인 후기 플라이스토세에 공존했음을 시사한다.

이 연구는 이전에는 분석하기 어려웠던 종에 대해 마침내 더 많은 정보를 제공했다.

"이 연구는 멸종된 종의 진화적 궤적을 완전히 이해하기 위해 더 넓은 지리적 범위에서 고대 유전체 데이터를 복구하는 것의 중요성을 강조하며, 열대 위도에서 후기 플라이스토세 샘플로부터 DNA를 복구하는 것이 가능함을 보여준다"고 그들은 말한다.

More information: Eduardo Arrieta-Donato et al, Columbian mammoth mitogenomes from Mexico uncover the species' complex evolutionary history, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adt9651 

Journal information: Science