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화석이 말해주는 “2억년 동안 게놈 변화無”



스웨덴 연구팀에 따르면 쥐라기 시대 고사리 화석 중 식물 세포에 포함되어 있는 게놈을 분석한 결과 게놈이 적어도 1억 8,000만 년 동안 크게 변하지 않은 것으로 밝혀졌다.

이 화석은 스웨덴 남부 화산 퇴적물에 발견한 고비과(Osmundaceae)에 속하는 양치식물. 화산 폭발 등으로 급속하게 매장된 것으로 보이는 이 화석은 놀라울 만큼 잘 보존되어 있어 세포 분열에서 염색체 분리 모습까지 파악할 수 있었다고 한다.

고비과 식물은 이전부터 살아있는 화석으로 알려져 왔다. 몇 가지 두드러진 특징은 2억 2,000만 년 전부터 변하지 않았기 때문이다. 물론 화석과 현생 종이 분간할 수 없을 만큼 비슷한 사례가 고비과에만 있는 건 아니다.

이번에 발견된 화석은 다양한 조직 내부가 그대로 남아있을 뿐 아니라 개별 세포나 세포 분열 등 다양한 단계에 있는 세포를 포함하고 있다. 사진에서 색상과 밀도가 진하게 나타난 부분은 염색체가 분열, 새로운 두 세포가 되고 있다는 걸 보여준다.


▲ 화석 내 세포와 세포핵(사진 왼쪽)과 현생 종(오른쪽).


연구팀은 이 화석에서 DNA 양도 추정할 수 있었다. 세포핵 크기와 해당 세포에 있는 DNA 양 사이에는 높은 상관관계가 있기 때문. 화석에 남아있던 세포핵 크기를 측정하면 세포의 DNA 양도 추정할 수 있다. 이를 통해 연구팀은 1억 8,000만 년 동안 큰 변화가 없었다는 점을 밝힌 것이다.

물론 DNA 자체가 변화하지 않는 건 아니다. 살아있는 화석으로 불리는 일부 생물 종에서도 모양은 그다지 크게 변하지 않았지만 실제로는 급속한 발전을 보이는 종도 있기 때문이다. 그럼에도 이런 생물 종이 존재한다는 건 일단 생존에 적합한 구조를 얻게 되면 수천만 년에 걸쳐 계승되는 경향이 있다는 걸 보여주고 있다. 관련 내용 원문은 이곳에서 확인할 수 있다.

최필식 기자  chois4u@techholic.co.kr

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