▲[판게아 대륙 이동과 이매패류의 담수 생태계로 서식지 이동]. 약 1억 9000만 년 전 중생대 트라이아스기, 판게아 대륙이 북반구 라우라시아와 남반구 곤드와나로 분리되면서 이매패류의 해양에서 담수 생태계로의 이동이 시작되었다. 이 과정에서 북미에 서식하던 일부 종들이 남미의 담수 생태계로 이동해 북미와 남미의 대표적 담수 생물군을 형성하게 되었다(①). 이후 약 1억 4000만 년 전 쥐라기 말기에, 오스트랄리아와 인도의 해양에 서식하던 종들이 담수로 서식지를 옮겨 아시아와 오세아니아 담수 생태계로 적응, 진화하게 되었다(②) (자료=이화여대 박중기 교수)
국내 연구진이 조개류의 담수 생태계로의 서식지 이동과 진화 과정을 규명한 연구 결과를 발표했다. 이 연구는 약 1억 9000만 년 전, 중생대 판게아 대륙이 분리되는 과정에서 해양 조개류가 육상의 담수 생태계로 이동하여 진화했다는 것을 증명했다.
한국연구재단(이사장 이광복)에 따르면, 이화여대 박중기 교수 연구팀은 이매패류 조상의 담수로의 서식지 이동과 그에 따른 진화 과정을 진화생물학적 증거로 밝혀냈다. 이매패류는 좌우 대칭의 껍데기를 가진 조개류로, 해양 생물에서 담수 생태계로의 이동과 적응을 거친 것으로 추정된다.
진화생물학자들은 지구상의 모든 육상 생물이 바다에서 기원했다고 믿는다. 특히 약 2억 5000만 년 전 페름기 대멸종 이후, 중생대 초기에 생물들이 담수 생태계로 이동해 진화적 적응을 했다는 가설이 제기되어 왔다. 그러나 각 생물이 어떤 시기에 어떤 과정을 통해 서식지를 옮겼는지는 명확히 밝혀지지 않았다.
▲교신저자, 이화여대 에코과학부 박중기 교수(왼쪽), 제1저자 곽해자 박사 (사진=이화여대)
박 교수 연구팀은 이매패류의 미토콘드리아 유전체 염기서열 분석과 화석 기록을 통해, 약 1억 9000만 년 전 판게아 대륙이 북반구(Laurasia)와 남반구(Gondwana)로 분리되면서 이매패류가 해양에서 담수로 이동해 독립적인 진화 과정을 겪었음을 확인했다.
박 교수는 “이번 연구는 전 세계에 분포하는 이매패류의 생물지리학적 분포의 근본 원인을 규명한 것"이라며, “이는 육상 생물의 진화 과정과 대륙 이동에 따른 생물 분단 분포의 원인을 이해하는 중요한 단서가 될 것"이라고 강조했다.
연구팀은 또한 담수 생태계가 진화학적으로 다양한 생물이 육상으로 이동할 수 있는 징검다리 역할을 한다고 설명하며, 지구온난화와 서식처 파괴로 인해 많은 생물 종이 멸종 위기에 처해 있음을 지적했다. 이에 따라 담수 생태계 보전의 필요성과 대중의 관심, 정책적 지원이 필수적이라고 덧붙였다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견연구 지원을 받아 수행되었으며, 연구 결과는 국제 학술지 커뮤니케이션스 바이올로지(Communications Biology)에 발표되었다.
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