멸종된 고대 동굴곰 DNA가 현대 곰에서 발견되다

by Bob Yirka, Phys.org
 

출처: CC0 퍼블릭 도메인

(2018년 8월 29일) 국제 연구팀이 멸종된 동굴곰cave bear DNA가 현대 곰에서 발견되었다는 증거를 제시했다.

학술지 네이처 생태학 및 진화(Nature Ecology & Evolution)에 발표된 논문에서 연구팀은 현대 불곰brown bear과 북극곰polar bear 유전자를 분석하고 멸종된 동굴곰과의 비교 결과를 설명했다.

동굴곰은 아시아와 유럽에 서식한 곰 일종이다.

오늘날의 불곰보다 약간 컸지만, 육식이 아닌 초식을 했다.

약 2만 4천 년 전(마지막 빙하기 최대기)에 원인 불명으로 멸종했다.

이번 연구에서 연구팀은 동굴곰이 멸종한 이유를 밝히는 데 집중했다.

이를 위해 약 3만 5천 년 전 동굴곰 유해 4구에서 채취한 DNA 샘플을 분석했다.
 

동굴곰 두개골. 동굴곰은 거대한 곰으로, 현존하는 불곰보다 훨씬 컸다. (사진 제공: Andrei Posmoșanu)

 
연구 목표는 오랜 기간에 걸쳐 동굴곰 개체 수가 어떻게 변화했는지 알아보는 것이었다.

내친 김에 그들은 멸종된 동굴곰 DNA와 현대 곰 DNA를 비교하기로 결정했다.

연구진은 현대 불곰과 북극곰 모두 동굴곰 DNA를 지닌다는 사실을 비교 분석한 결과, 평균적으로 두 종 유전체 0.9~2.4%가 동굴곰 DNA인 것으로 나타났다고 보고했다.

이들은 현대 곰 두 종이 동굴곰보다 유전적으로 더 유사하다고 지적했다.

하지만 두 종 모두 동굴곰과 짝짓기를 할 수 있으며, 그 자손은 세 종 모두와 교배할 수 있다는 사실도 발견했다.

연구진은 이러한 결과가 놀라운 것은 아니라고 강조했다.

곰들 간 유사성, 동시대적인 서식 환경, 그리고 서식지 근접성으로 인해 이종교배는 거의 필연적이었다는 것이다.

현대 곰에서 멸종된 동굴곰 DNA가 발견된 것은 인간을 제외한 다른 현대 종에서 고대 멸종 종 DNA가 발견된 첫 번째 사례다.
 

빙하기 동굴곰 뼈가 과거 동면 동굴hibernation cave에서 발견되었다. 사진 제공: Marius Robu

 
인간 유전체에는 네안데르탈인 DNA 흔적이 남아 있다.

연구진은 향후 연구에서 한 종이 멸종한다는 것이 무엇을 의미하는지, 즉 다른 종에 그 DNA가 남아 있다면 정말로 완전히 사라진 것인지에 대해 탐구해 볼 필요가 있다고 제안한다.

그들은 이번 연구가 동물 종들이 서로 교배하며, 일부는 정기적으로 교배한다는 사실을 재확인시켜 준다고 지적한다.

현대 곰과 동굴곰의 경우도 마찬가지였을 가능성이 있는데, 고대 동굴곰 역시 유전자 풀에 현대 곰 DNA를 지녔기 때문이다.

More information: Axel Barlow et al. Partial genomic survival of cave bears in living brown bears, Nature Ecology & Evolution (2018). DOI: 10.1038/s41559-018-0654-8

논문 요약
많은 대형 포유류 종들이 플라이스토세 말에 멸종했지만, 과거 종간 교배로 인해 그들의 DNA가 남아 있을 가능성이 있다.

그러나 고대 대립유전자의 생존에 대한 직접적인 실증적 증거는 아직 부족하다.

본 연구에서는 후기 플라이스토세 동굴곰(Ursus spelaeus complex) 네 종의 다중 커버리지 유전체 데이터를 제시하고, 플라이스토세 동안 동굴곰이 불곰(Ursus arctos)과 교배했음을 보여준다.

우리는 유전자 흐름의 방향성과 상대적 시기를 평가하는 방법을 개발했다.

연구 결과, 동굴곰 DNA 일부가 현존하는 불곰 유전체에 여전히 남아 있으며, 조사된 모든 불곰 유전체의 0.9~2.4%가 동굴곰에서 유래한 것으로 나타났다.

우리의 연구 결과는 멸종이 일반적으로 절대적인 것으로 여겨지지만, 유전자 혼합 이후 멸종된 종의 유전자 풀 조각들이 현존하는 수용 종의 게놈에서 수만 년 동안 살아남을 수 있음을 보여준다.