100년만에 개체수 1%로 준 톱상어, 짝 만나기 힘들자 암컷 혼자 처녀생식 확인

새로운 물길 따라 서식지 개척하는 붕어는 암컷으로 성전환과 처녀생식 모두 동원

» 어느 개울의 붕어는 크기와 모양이 모조리 비슷한 경우가 많다. 새 서식지를 개척한 암컷이 처녀생식으로 자신의 복제품을 퍼뜨리기 때문이다. 사진=김봉규 기자

‘어디서 왔지? 하늘에서 떨어졌나?’ 큰 비가 온 뒤 새로 생긴 작은 웅덩이에서 붕어를 발견한다면 이렇게 생각하기 쉽다. 그러나 사실은 원래 서식하던 하천의 붕어가 새로운 터전을 마련하러 먼길을 거슬러 온 것이다.
　
이런 진취적 행동으로 붕어는 가장 흔한 민물고기의 하나가 됐다. 문제는 신천지를 개척하노라면 암·수가 외따로 떨어져 짝을 찾기 힘들다는 것이다.

» 토종 붕어의 모습. 최근 외래종인 떡붕어에 밀려 보기 힘들어진 곳도 있다. 사진=한강물환경연구소
　
붕어의 해결책은 처녀생식과 성 전환이다. 갓 태어날 땐 수컷이 더 많지만 성숙한 붕어에서 수컷 비율은 10%가 안 된다. 수컷 일부가 암컷으로 성전환을 하기 때문이다. 게다가 외딴 곳의 암컷은 수컷이 없더라도 처녀생식으로 번식한다.
　
자신의 유전자를 많이 퍼뜨리는 데는 자신의 복제물을 만드는 단성생식(처녀생식)이 가장 효율적이다. 그러나 척추동물은 암·수가 유전자를 섞는 양성생식을 진화시켜 기생충을 이기고 변화하는 환경에 잘 적응해 왔다. 붕어도 여건이 좋은 환경에서 암컷과 수컷은 양성생식을 한다.

그런데 새 서식지를 개척하는 것 말고도 처녀생식이 꼭 필요한 상황이 있다. 개체수가 크게 줄어 짝을 만나기조차 힘든 멸종위기에 놓인 것이 그것이다.

» 미국 플로리다의 강에 서식하는 톱상어의 일종. 야생에서 처녀생식으로 건강한 새끼를 번식시키는 사실이 밝혀졌다. 사진=Diliff, 위키미디어 코먼스

　
앤드루 필즈 미국 스토니브룩대 박사과정생 등 연구자들은 플로리다의 강에 주로 서식하는 톱상어의 일종이 처녀생식으로도 번식한다는 사실을 밝혀 과학저널 <커런트 바이올로지> 최근호에 보고했다.
　
이 톱상어는 톱처럼 생긴 독특한 부리로 강바닥 모래에 숨어있는 갑각류나 조개 등을 잡아먹으며, 7m까지 자란다. 그런데 이 부리가 그물에 쉽게 걸리는데다 서식지가 파괴되면서 1900년보다 개체수가 1~5%로 줄어들어 세계자연보전연맹이 위급종으로 지정한 종이다.

» 기다란 톱 모양의 부리가 특이한 톱상어. 부리에는 예민한 감지기가 달려 있어 모래속에 숨은 갑각류 등을 잡아내는데 유용하지만 그물에 쉽게 걸리기도 한다. 사진=미국립해양대기국(NOAA)
　
연구자들은 이 톱상어의 개체수와 근친교배 정도를 조사하기 위해 190마리를 포획해 유전자를 채취하고 놓아주었다. 유전자를 분석했더니 놀랍게도 7마리가 처녀생식으로 태어난 어린 개체이며 그 중 5마리는 한 어미에서 태어난 자매로 밝혀졌다. 이들은 모두 암컷인데, 정상적으로 자랐고 건강했다.
　
연구자들은 “(척추동물 가운데) 멸종위기에 놓여 개체군 밀도가 낮은 종들에서 처녀생식이 더욱 자주 발견될 가능성이 있다.”라고 논문에 적었다. 개체수도 많고 억센 붕어와 극심한 멸종위기에 놓인 톱상어가 같은 생존전략을 채택한 셈이다.
　
조홍섭 환경전문기자 ecothink@hani.co.kr
　
■ 기사가 인용한 논문 원문 정보:
　
Fields, A. T. et al. 2015. Facultative parthenogenesis in a critically endangered wild vertebrate. Current Biology 25: R446-447.

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