호주·美 연구팀 "코알라 유전체 458개 분석…개체군 변화 역사 재구성"

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 호주의 상징적 동물인 코알라가 인간 등장 이후 급격히 줄었다는 기존 학설과 달리, 인간 도착 전인 약 10만년 전부터 기후변화와 서식지 축소로 개체수가 크게 감소하기 시작했다는 연구 결과가 나왔다.

[Enhua Lee/ Molecular Biology and Evolution 제공. 재판매 및 DB 금지]

호주 시드니대와 미국 텍사스 A&M대 연구팀은 9일 국제학술지 분자생물학과 진화(Molecular Biology and Evolution)에서 코알라의 돌연변이율을 처음으로 직접 측정하고 이를 이용해 개체군 역사를 재구성한 결과, 코알라 개체군 감소가 현생인류가 호주에 도착하기 훨씬 이전에 시작된 것으로 나타났다고 밝혔다.

논문 제1 저자인 시드니대 토비 코바치 연구원(박사과정)은 "이 결과는 코알라 개체군 감소가 인간 도착 이전부터 시작됐음을 보여준다"며 "이는 종 고유의 정확한 돌연변이율이 과거 개체군 역사 해석에 얼마나 중요한지 보여준다"고 말했다.

코알라는 현재 호주 동부에만 분포하는 대표적인 유대류로, 서식지 개간, 산불, 질병, 교통사고, 사냥 등의 영향으로 개체수가 감소해 2022년부터 퀸즐랜드주와 뉴사우스웨일스주, 오스트레일리아 수도 준주에서 멸종위기종으로 지정돼 있다.

그러나 후기 플라이스토세부터 코알라 개체수가 감소한 원인에 대해서는 논쟁이 계속되고 있다. 기존 연구들은 인간이나 쥐 같은 먼 친척 포유류의 돌연변이 발생률 추정치를 적용해 코알라 개체수 감소 시점을 약 6만5천년 전 현생인류의 호주 도착 이후로 추정했다.

문제는 모든 생물은 세대당 발생하는 새로운 돌연변이 수, 즉 돌연변이율이 크게 다르다는 점이다. 종마다 고유 돌연변이율이 있고 돌연변이율이 높을수록 유전체가 빠르게 변화한다. 유전체의 돌연변이를 분석하면 돌연변이가 일어난 시기와 그 종의 개체군 변화 역사도 추정할 수 있다.

코바치 연구원은 10만 년 전 코알라 개체군 규모를 정확히 알 수 있을 만큼 화석 기록이 충분하지 않기 때문에, 유전체 연구가 코알라의 진화사를 밝히는 중요한 단서를 제공한다고 말했다.

[Simon Ho/University of Sydney 제공. 재판매 및 DB 금지]

연구팀은 먼저 부모와 새끼로 구성된 코알라 가족 4쌍의 유전체를 분석해 코알라 고유의 돌연변이율을 측정하고, 이 돌연변이율을 코알라 전 분포지역에서 수집한 야생 코알라 458마리의 전장 유전체 분석에 적용해 개체군 변화를 추적했다.

그 결과 코알라의 세대당 염기쌍당 돌연변이율(평균 6.12×10⁻⁹회)은 인간 돌연변이율의 약 절반 수준인 것으로 밝혀졌다.

이 돌연변이율을 적용해 코알라 개체군 변화를 추적한 결과, 코알라 개체군은 약 70만년 전부터 증가해 안정적 상태를 유지하다가 약 12만년 전부터 감소하기 시작했으며, 약 6만년 전 가장 심각한 병목현상에 도달한 것으로 나타났다.

연구팀은 개체군 감소가 시작된 시기가 현생인류의 호주 도착 이전이라는 점에서 인간 활동이 아니라 후기 플라이스토세의 기후 변화와 환경 격변이 감소의 주요 원인이었을 가능성이 크다고 설명했다.

당시 호주에서는 춥고 건조한 빙기와 따뜻하고 습한 간빙기가 반복되면서 환경이 크게 변하고, 이 과정에서 동부와 서부의 유칼립투스 숲이 단절되면서 코알라 서식지가 크게 줄어든 것이 개체군 급감으로 이어진 것으로 추정됐다.

연구팀은 현재 살아 있는 모든 코알라는 이 시기 병목현상을 견뎌낸 단일 조상 집단의 후손이라며 서부 코알라 집단은 결국 멸종한 반면 동부의 소규모 집단은 살아남았으며 이후 빙하기가 끝나고 따뜻해지면서 다시 확산했다고 말했다.

코바치 연구원은 "과거에는 기후변화와 서식지 감소가 코알라 개체군 감소를 초래했고, 오늘날에는 인간에 의한 토지 개간과 산불, 사냥, 질병이 비슷한 위협으로 작용하고 있다"며 "코알라 개체군이 유전적 다양성을 잃기 전에 보전 조처를 하는 것이 중요하다"고 말했다.

◆ 출처 : Molecular Biology and Evolution, Toby Kovacs et al., 'Mutation rate estimate and population genomic analysis reveals decline of koalas prior to human arrival', https://doi.org/10.1093/molbev/msag108

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