[馬문화] 유전체 연구로 지난 5,000년간 말 역사가 드러나다(2019)

셀 프레스Cell Press 제공

2016년 8월, 카자흐스탄 파블로다르Pavlodar 지역 카자흐 말 무리. 사진 제공: 루도빅 올랜도

 

(May 2, 2019) 매년 5월 첫째 주 토요일, 경주마들은 켄터키 더비Kentucky Derby에서 시속 64km가 넘는 속도로 질주하며 우승을 위해 경쟁한다.

하지만 가축 말이 처음부터 속도를 위해 개량된 것은 아니다.

실제로, 국제 연구팀은 현대 말이 불과 몇 백 년 전 말과 유전적으로 상당히 다르다는 증거를 제시했다.

5월 2일 학술지 셀Cell에 발표된 이 연구는 인간이 아닌 생물체로는 사상 최대 규모 유전체 데이터를 활용해 지난 5,000년간 전 세계 가축 말의 유전적 역사를 재구성했다.

연구진은 현재 멸종된 두 개 새로운 말 계통을 확인했으며, 속도와 같은 익숙한 형질들이 비교적 최근에 선택적으로 발달했음을 시사한다.

"말은 그 어떤 동물보다도 인류 역사에 큰 영향을 미쳤다"고 프랑스 국립과학연구센터(CNRS)와 툴루즈 대학교 연구 책임자이자 코펜하겐 대학교 분자고고학 교수인 루도빅 올란도Ludovic Orlando는 말한다.

"청동기 시대부터 최근까지 역사를 살펴보면 말은 문명을 연결하고 교통, 전쟁, 농업에 영향을 미치며 항상 중요한 역할을 했습니다. 우리 연구 목표는 인간과 그들의 활동이 역사를 거치면서 말을 어떻게 변화시켰는지, 그리고 이러한 생물학적 변화가 인류 역사에 어떤 영향을 미쳤는지 이해하는 것이었습니다."

이 프로젝트를 담당한 연구팀은 전 세계 85개 기관 유전학자, 고고학자, 진화생물학자 등 121명 공동 연구자로 구성되었으며, 지난 42,000년 동안 유라시아 전역에서 발견된 278마리 말 표본 게놈 규모 데이터를 분석했다.

지난 5,000년간 말 유전 역사. 출처: Fages et al. Cell

 

"이렇게 방대한 데이터 덕분에 우리는 시간과 공간을 초월하여 말의 가축화와 관리에 대해 훨씬 더 정확하게 이해할 수 있게 되었습니다." 올랜도 교수는 말한다.

"하지만 이러한 역사를 이해하려면 DNA만으로는 부족하기 때문에 진정한 의미의 학제 간 연구가 필요했습니다. 사회적, 역사적, 지리적 측면을 모두 통합해야 했습니다." 

전반적으로, 연구팀 결과는 말의 역사가 이전 생각보다 훨씬 더 복잡했음을 시사한다.

오늘날 알려진 말의 계통은 가축 말domestic horse과 프르제발스키 말Przewalski's horse, 단 두 가지뿐이다.

그러나 이번 연구에서는 현재는 멸종된 두 가지 말 계통을 추가로 발견했는데, 하나는 이베리아 반도에서, 다른 하나는 시베리아에서 유래했으며, 이 두 계통 모두 4,000~4,500년 전까지만 해도 존재한 것으로 밝혀졌다.

"우리는 유라시아 대륙 양 끝에서 오늘날 우리가 가축 말이라고 부르는 말이나 프르제발스키 말과는 전혀 관련이 없는 두 계통 말을 발견했습니다. 이들은 마치 네안데르탈인이 현대 인류와 어떤 관계인지 보여주는 말의 변형과 같은 존재입니다." 올랜도는 말한다.

연구진은 또한 7세기에서 9세기 사이 유럽과 중앙아시아 말의 유전적 구성에 중대한 변화가 일어났음을 발견했으며, 이러한 변화가 이슬람 세력 확장과 관련이 있을 가능성이 높다고 밝혔다.

그 이전 유럽에서 흔히 볼 수 있던 말들은 현재 아이슬란드와 같은 지역에서만 발견되며, 그 이후 유럽의 새로운 말들은 사산 왕조 시대 페르시아 말들과 훨씬 더 유사했다.

연구팀이 이 페르시아 말들에서 선택적으로 발달한 유전자를 식별하기 위해 분석을 수행한 결과, 체형과 관련된 유전자에서 선택의 증거를 발견했다.

"이 시기는 유럽 말의 지형을 바꾼 역사적인 순간이었습니다. 오늘날 우리가 아라비아 말Arabian horses이라고 부르는 말들을 보면, 그 체형이 다르다는 것을 알 수 있습니다. 그리고 이러한 해부학적 구조가 경주마를 포함하여 역사적으로 얼마나 인기가 있었는지도 알고 있습니다. 유전체학적 증거를 바탕으로, 우리는 이 말이 새로운 해부학적 구조와 아마도 다른 유리한 형질들을 가져왔기 때문에 그토록 성공적이고 영향력이 컸다고 제안합니다." 그는 말했다.

지도는 말 유해가 발견된 고고학 유적 위치다. 출처: Fages et al. Cell

 

연구진은 가축화한 말에 최근 몇 년 동안 중요한 변화가 더 있었다는 사실을 발견했다.

유사한 선택 분석에 따르면, 느긋한 걸음걸이와 단거리 속도와 같은 특성이 더욱 적극적으로 추구되기 시작한지는 불과 지난 1,500년 사이였다.

또한 가축화한 말의 전반적인 유전적 다양성을 살펴보았을 때, 연구진은 지난 200~300년 동안 급격한 감소를 발견했다.

연구진은 이러한 감소가 "순종pure"이라는 개념이 등장하면서 도입된 새로운 번식 방식과 관련이 있다고 생각한다.

"우리가 오늘날 생각하는 말의 모습과 천 년 전, 또는 이천 년 전의 말의 모습은 실제로 매우 달랐을 것입니다. 우리가 가장 잘 알고 있는 특성 중 일부는 현대에 와서 만든 것이며, 지난 몇 백 년 동안 우리는 이전 4,000년 동안의 가축화 기간보다 말의 유전자에 훨씬 더 많은 영향을 미쳤습니다." 올랜도는 말한다.

그는 이 연구가 과거와 현재 모두에 대해 많은 것을 알려줄 수 있다고 믿는다.

"우리의 연구 결과는 과거가 우리가 생각한 것보다 훨씬 더 다양했으며, 현대의 변이를 통해서는 상상하거나 추론할 수 없다는 것을 보여줍니다. 하지만 고대 DNA는 오늘날에도 많은 것을 알려줍니다. 왜냐하면 번식 방식의 변화가 가져온 결과를 알려주기 때문입니다." 그는 덧붙인다.

그리고 그는 이러한 사실이 보존과 현대 농업 방식에 대한 우리의 생각에도 영향을 미칠 수 있다고 생각한다.

물론, 가축화한 말의 역사에 대한 우리의 이해는 아직 완전하지 않다.

올랜도는 자신의 연구에 지리적, 시간적 공백이 있음을 인정한다.

아마도 가장 눈에 띄는 공백은 말이 언제, 어디서 가축화했는지 아직 모른다는 점일 것이다.

"말의 가축화는 인류 역사의 중심인데, 2019년에도 우리는 그 시작을 알지 못합니다. 정말 놀라운 일이죠." 그는 말한다.

그는 이러한 공백을 메우기를 기대한다.

"어떤 연구 결과가 가장 기대되냐는 질문을 받을 때마다 저는 항상 '다음 연구 결과'라고 답합니다. 이번 연구는 앞으로 연구할 수 있는 수많은 가능성을 열어주기 때문입니다."

Publication details
Cell (2019). DOI: 10.1016/j.cell.2019.03.049

Journal information: Cell 
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