흡혈오징어 유전체 시퀀싱 성공, 문어 종이지만 오징어와 유사
과학자들이 마침내 흡혈오징어의 거대한 유전체 서열을 분석함으로써 '살아있는 화석'의 비밀을 밝혀냈다.
오징어와 문어의 유전적 연결 고리가 흡혈오징어vampire squid의 유전체에서 발견될지도 모른다.
두족류Cephalopod 진화에는 오랫동안 풀리지 않았던 의문점이 있었다. 오징어와 유사한 조상이 어떻게 오늘날 문어로 진화했을까?
그 해답은 바로 심해에 있었다.
빛나는 유령 같은 눈, 문어 사촌처럼 여덟 개 다리, 그리고 어두운 루비색을 띤 신비로운 흡혈오징어(Vampyroteuthis infernalis)가 마침내 그 유전적 비밀을 드러냈다.
11월 27일 학술지 iScience에 발표된 연구에서 연구진은 뱀파이어 오징어(Vampyrotheuthis)의 게놈을 분석한 결과, 문어목에 속함에도 염색체가 여전히 오징어squids와 갑오징어cuttlefish 염색체와 유사하다는 사실을 발견했다.
이 발견은 문어와 오징어가 진화적으로 분화한 3억 년 전, 현대 오징어와 문어의 공통 조상이 유전적으로 어떤 모습이었을지 짐작케 한다. 연구진은 이 뱀파이어오징어를 "살아있는 화석living fossil"이라고 표현했다.
두족류 진화 계통도에서 흡혈오징어는 문어류를 포함하는 그룹에 속하지만, "매우 오래된 시기에" 해당 계통 다른 종들과 분리되었다고 오스트리아 빈 대학교 신경과학 및 발생생물학과 연구원이자 이번 연구 주 저자인 올레그 시마코프Oleg Simakov는 말했다.
연구진은 서태평양에서 진행된 연구 항해 중 부수어획물로 잡은 흡혈오징어 조직 샘플을 확보한 후, PacBio라는 유전자 분석 플랫폼을 사용하여 샘플의 DNA 염기서열을 분석했다.
흡혈오징어는 매우 희귀하기 때문에 비교할 다른 샘플이 없어 어려움을 겪었다.
연구진은 PacBio를 이용하여 흡혈오징어의 게놈을 아르고나우타 Argonaut (Argonauta hians), 일반 문어common octopus (Octopus vulgaris), 곱슬문어curled octopus (Eledone cirrhosa) 등 다른 두족류 게놈과 비교했다.
이번 연구 결과에 따르면 흡혈오징어는 110억 염기쌍에 달하는 게놈을 지니데, 이는 인간 게놈의 거의 네 배에 달하는 크기이며, 현재까지 염기서열이 분석된 두족류 중 가장 큰 게놈이다.
현대 문어는 DNA가 지속적으로 재배열되어 염색체가 섞이는 반면, 연구진은 흡혈오징어 유전체가 조상인 오징어와 유사한 염색체 구조를 상당 부분 유지하고 있음을 발견했다.
즉, 흡혈오징어는 유전적으로 고대 오징어와 매우 유사한 문어류인 셈이다.
흡혈오징어는 오랫동안 오해를 받았다.
1903년 처음 발견되었을 당시에는 팔 사이 독특한 막 때문에 촉수문어류cirrate octopus로 여겨졌다.
그러나 1950년대에 과학자들은 흡혈오징어를 문어류나 오징어류에 속하지 않는 새로운 분류군인 뱀피로모르피다(Vampyromorphida)로 재분류했다.
이 이름은 마치 흡혈귀 망토를 두른 듯한 모습에서 유래했다.
이번 발견은 두족류 과학자들에게 반가운 소식으로, 흡혈오징어가 조상으로부터 물려받은 오징어와 같은 특징을 많이 유지하는 이유를 밝혀냈다는 점에서 "기분 좋은 일"이라고 몬터레이 베이 수족관 연구소Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) 선임 과학자이자 이번 연구에 참여하지 않은 브루스 로비슨Bruce Robison은 말했다.
전체 유전체 서열이 밝혀진 이번 연구가 매우 가치 있는 이유 중 하나는 흡혈오징어를 연구하기가 매우 어렵기 때문이라고 로비슨은 말했다.
"흡혈오징어는 접근하기 어려운 서식지에 살고, 단독 생활을 하며, 개체 수가 적고, 사육 환경에서 잘 살아남지 못한다"고 그는 설명했다.
"어떤 사람들은 우리가 원할 때마다 심해에 잠수해서 흡혈오징어를 찾을 수 있을 거라고 생각하지만, 절대 그런 일은 없습니다."
그는 또한 이번 연구 결과가 "흡혈오징어가 미스터리 열쇠가 될 것이라는 일부 연구자들 생각을 뒷받침한다"고 덧붙였다.
"흡혈오징어는 매우 흥미로운 동물이며, 마치 비밀을 숨기고 있는 듯한 모습 때문에 연구 대상으로서 매력적입니다."