징기스칸도 못한 세계 정복 두꺼비는 해냈다. 그 힘은?

by Paul Arnold, Phys.org

이 지도는 남아메리카(A), 중앙아메리카(B), 북아메리카(C), 아프리카(D), 아시아(E), 유럽(F)의 6개 주요 생물지리 지역을 강조한다. 별표는 Bufonidae가 남아메리카에서 기원했음을 나타낸다. 아래 패널은 남아메리카에서 유래한 10가지 가능한 확산 경로(A)를 보여주며, 화살표는 확산 방향을 나타낸다. 이러한 모델은 세 가지 주요 유형으로 분류된다. (M1) 북쪽으로의 확장 및 육교 연결 확산, (M2) 대서양을 통한 장거리 확산, (M3) 남아메리카에서 북미와 아프리카로의 혼합 모드 확산. 두꺼비 실루엣은 PhyloPi(https://www.phylopic.org/images)에서 가져왔다. 출처: Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2025). DOI: 10.1098/rspb.2025.1928

 
현생 두꺼비Modern toads(Bufonidae)는 지구상에서 가장 성공적인 양서류 중 하나로, 남극 대륙을 제외한 모든 대륙에서 발견되는 600종이 넘는 다양한 종으로 이루어져 있다.

그렇다면 이들은 어떻게 세계를 정복했을까?

국제 연구팀은 그 답을 찾기 위해 노력했고, 두꺼비의 세계적인 성공이 독성 분비선toxic glands과 지질학적 타이밍 때문이라는 것을 발견했다. 

현생 두꺼비는 통통하고 땅딸막한 몸, 비교적 짧은 다리, 이빨이 없는 입, 그리고 두껍고 건조하며 사마귀가 있는 피부를warty skin 지닌 개구리 일종이다.

가장 두드러진 특징 중 하나는 각 눈 뒤에 있는 큰 분비선gland으로, 포식자를 쫓아내기 위해 독을 분비한다.

이들은 남아메리카가 원산지이며 사막과 열대우림과 같은 다양한 서식지에서 발견된다. 

 

두꺼비가 남미에서 거의 모든 대륙으로 전파된 경로를 파악하기 위해 과학자들은 아프리카, 아시아, 유럽, 남미, 북미, 오세아니아에서 온 124종 새로운 DNA 샘플을 분석했다.

그리고 이를 수백 종 기존 유전 데이터와 결합했다.

강력한 컴퓨터 모델을 사용하여 유전 정보를 처리하여 수백만 년에 걸친 두꺼비의 지질학적 분포를 추적하고, 독샘과 같은 생존 특징이 언제 진화했는지, 그리고 언제 가지를 뻗어 새로운 종을 형성했는지를 확인했다. 

이 연구는 영국 왕립학회지 B: 생물학Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 저널에 게재되었다.

대륙 횡단

연구진은 현생 두꺼비가 약 6,100만 년 전 남미에서 유래했음을 확인했는데, 이는 공룡 멸종 후 불과 수백만 년 후다.

그곳에서 대서양을 건너 아프리카로 이동했을 가능성이 높다.

수영 능력이 뛰어나지 않고 바닷물을 마실 수 없기 때문에 이는 놀라운 사실이다.

또한, 유력한 이론에 따르면 두꺼비는 더 쉬운 경로를 통해 중앙아메리카와 북아메리카를 거쳐 아시아로 이동했을 것으로 추정된다.

두꺼비가 어떻게 바다를 횡단했는지는 알려져 있지 않지만, 떠다니는 식물 덩어리를 이용했을 가능성이 있다. 

연구진은 또한 남미에서 확산된 직후 새로운 두꺼비 종의 수가 급격히 증가했다는 사실을 밝혀냈다.

 

이러한 성공은 핵심적인 진화적 특징에 기인한다.

연구팀은 두꺼비가 남미 대륙을 떠나는 것과 거의 동시에 독이 있는 이하선parotoid glands의 발달이 이루어졌다는 것을 발견했다.

잠재적인 포식자에 대한 이러한 강력한 방어력은 두꺼비가 전 세계적으로 성공할 수 있었던 주요 원인으로, 생물학적 한계를 가진 동물들이 겉보기에 엄청난 장애물을 어떻게 극복할 수 있는지를 보여준다. 

"이번 연구 결과는 양서류 생물지리학을 재구성하는 데 있어 해양 및 남극 회랑 지역을 모두 진지하게 고려해야 할 필요성을 강조하며, 유리한 기후 및 지질 조건 하에서는 양서류처럼 생리적으로 제약받는 집단조차도 엄청난 지리적 장벽을 극복할 수 있음을 보여준다"고 과학자들은 논문에서 밝혔다. 

More information: Dongyi Wu et al, Earth history and trait innovation drive the global radiation of modern toads, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2025). DOI: 10.1098/rspb.2025.1928 

Journal information: Proceedings of the Royal Society B