과학기술
지구상에 살고 있는 생물 화석들을 정리해 보면 시기에 따라 그 모습이 점차 변화했다는 것을 알 수 있다. 이는 살아가면서 환경에 적응하느라 여러 세대를 거치면서 신체 구조의 특성을 변화시켜나갔기 때문이다.
그런데 최근 인간이 빠른 속도로 동‧식물을 멸종시키고 있다. 이에 따라 그동안 이루어졌던 자연 스스로의 진화 과정이 위기에 처했다는 사실이 밝혀졌다.
이를 그대로 방치할 경우 수많은 포유류가 멸종할 것이며, 그 회복에는 무려 300만~500만 년이 걸릴 것으로 보인다.
지구상에 상고 있는 포유류의 멸종 속도가 급속히 빨라지고 있으며, 지난 50년간 무너진 생물다양성을 살리기 위해 300만~500만년 걸린다는 연구 결과가 발표됐다. 사진은 멸종위기에 처해 있는 검은코뿔소. ⓒWikipedia
계통발생 다양성 회복에 500만년 걸려
16일 과학기술 전문 포털사이트 ‘유렉알러트(EurekAlert)’는 덴마크 오후스 대학과 예테보리 대학 공동 연구팀이 세계 최초로 지구상에 살고 있는 포유류의 진화과정을 분석했다고 보도했다.
관련 논문은 미국국립과학원회보(PNAS) 15일자에 게재됐다. 논문 제목은 ‘Mammal diversity will take millions of years to recover from the current biodiversity crisis’이다.
연구팀은 논문을 통해 “그동안의 연구를 통해 지구상에 살고 있는 생물의 ‘계통발생 다양성(phylogenetic diversity)’이 최근 급격히 무너지고 있으며, 특히 포유류의 경우 그 정도가 가장 심각하다는 사실을 확인했다”고 말했다.
‘계통발생 다양성’이란 종(種)을 비롯한 어떤 생물의 분류군이 시작되거나 또는 소멸되는 형태적인 변화과정을 말한다. 이 다양성이 무너진다는 것은 분화돼 오던 혈통이 끊어지면서 생물 종(種)이 멸종하고 있다는 것을 의미한다.
오후스 대학 연구팀이 작성한 과거, 현재, 미래를 포괄한 포유류 진화도. 현재 심각한 멸종이 진행되고 있으며, 그대로 놔두면 야생 포유류 대부분이 멸종한다는 점을 강조하고 있다. ⓒMatt Davis, Aarhus University
연구팀은 포유류에 있어 이 같은 멸종사태는 시후기 플라이스토세(Late Pleistocene, 1만1700∼12만6000년 전)부터 시작됐으며, 지금까지 이미 300여 종의 중요한 포유류가 멸종했다고 밝혔다.
연구팀은 또 무너진 ‘계통발생 다양성’을 다시 회복하기 위해 300만~500만 년의 시간이 필요하다고 주장했다.
이와 같이 생물이 대량으로 멸종한 사례는 여러 번 있었다. 지난 4억5000만 년 동안 지구 환경에 5번의 격변이 일어나면서 수많은 동‧식물이 멸종했으며, 새로 탄생한 종(種) 들이 그 자리를 메웠다.
문제는 지금 진행되고 있는 여섯 번째 멸종이 자연적 재난이 아니라 인간에 의한 것이라는 점이다. 연구팀은 이 상태가 지금처럼 빠른 속도로 진행될 경우 그동안 발생했던 진화의 맥이 끊어질 것으로 내다봤다.
검은코뿔소 이대로 놔두면 50년 안에 멸종
연구팀은 연구를 수행하기 위해 지금 살아 있는 포유류 뿐만 아니라 과거에 살았던 포유류, 현생인류인 호모 사피엔스가 등장한 이후 멸종한 포유류에 이르기까지 모든 포유류 종을 포괄하는 광범위한 데이터베이스를 구축했다.
논문 주저자인 오후스 대학의 고생물학자 매트 데이비스(Matt Davis) 교수는 “틸라코레오(Thylacoleo), 마크라우케니아(Macrauchenia) 같은 멸종 동물을 포함한 진화계보(evolutionary tree)를 작성할 수 있었다”고 말했다.
그는 이어 “자이언트 나무늘보(giant sloths), 검 모양의 송곳니가 있는 타이거(sabre-toothed tigers) 등은 약 1만 년 전에 멸종해 진화계보 상에서 완전히 사라졌다”고 밝히며 “이처럼 종(種) 들이 사라진다는 것은 진화 과정에서 특정 기능들이 사라진다는 의미다. 이렇게 사라진 기능들을 다시 회복하기 위해서는 수백만 년의 진화 기간이 필요하다”고 말했다.
연구 결과 근래의 포유류 멸종은 심각한 지경에 이른 것으로 나타났다. 데이비스 교수는 “일부 흰코뿔소가 멸종했으며, 멸종 위기에 처해 있는 검은 코뿔소(black rhino)를 지금 이 상태로 놔두면 향후 50년 안에 멸종할 것”이라고 말했다.
아시아 코끼리(Asian Elephants)는 매머드(mammoths)와 마스토돈(mastodons) 두 종의 진화계보를 잇고 있는 유일한 동물이다. 그러나 이번 세기가 끝날 때까지 멸종되지 않고 살아있을 확률은 33%에 불과한 것으로 나타났다.
궁금한 것은 현재 남아 있는 생물을 통해 과거 사라진 진화의 역사를 다시 회복할 수 있느냐는 것이다. 연구팀은 거대 컴퓨터를 통해 정상적인 진화 과정에 도달하기까지 무슨 일을 해야 하는지 시나리오를 작성했다.
그 결과 가장 시급한 일이 포유류 멸종을 재촉하는 인간 활동을 줄이는 것이었다. 연구팀은 인류의 생태계 복원 노력을 감안한 후 진화 과정을 회복하는 데까지 얼마나 걸리는지 그 수치를 산출했다.
그리고 연구팀은 지난 50년 동안 파괴된 진화 과정을 회복하기 위해 300만~500만 년의 기간이 소요돼야 한다는 결론에 도달했다. 여기서 500만 년이 걸린다는 것은 빙하시대에 이르는 진화과정을 회복하는 것을 감안한 기간이다.
오후스 대학의 젠스-크리스찬 스베닝(Jens-Christian Svenning) 교수는 “인류가 지금 자이언트 비버, 자이언트 마르마딜로스, 큰 사슴(giant deer) 등 큰 동물들과 살고 있지만 얼마 안 있어 이들 야생종들을 다 잃게 될 것”이라고 말했다.
그는 “그러나 이런 멸종 사태를 예견하고 종 보존을 위한 노력을 기울인다면, 비록 시간은 오래 걸리겠지만 단절됐던 진화과정을 다시 회복해 지구 생태계를 건강하게 유지해나갈 수 있을 것”이라고 주장했다.
(6367)
- 이강봉 객원기자
- aacc409@naver.com
- 저작권자 2018.10.16 ⓒ ScienceTimes
관련기사
목록 보기전체 댓글 (0)
로그인후 이용 가능합니다.
-
“X-선 영상으로 수면무호흡증 진단…AI 모델 개발”
분당서울대병원 신경외과 정한길·김택균 교수, 신경과 윤창호 교수 공동 연구팀은 두경부(머리와 목 부분)의 X-선 영상을 이용해 수면무호흡증을 진단하는 인공지능(AI) 모델을 개발했다고 7일 밝혔다. 수면무호흡증은 자는 동안 호흡이 일시적으로 멈추거나 호흡량이 줄어드는 상태를 말한다. 이런 상태가 장기간 지속되면 고혈압, 심근경색, 뇌졸중 등의 심뇌혈관 질환이 발생할 위험이 크게 높아진다.
-
재료연구원, 고신뢰성 차세대 반도체 소자 세계 최초 구현
한국재료연구원은 배터리 핵심 소재 리튬이온으로 차세대 뉴로모픽 반도체 소자를 세계 최초로 구현했다고 8일 밝혔다. 뉴로모픽 반도체 소자는 인간 뇌를 모사해 전력 소모를 줄이면서 고효율로 인공지능을 수행할 수 있는 새로운 반도체 소자다. 재료연구원 나노표면재료연구본부 김용훈·권정대 박사 연구팀이 이 기술을 개발했다.
-
국내 연구진, ‘스핀구름’ 응축 통해 새 양자물질 최초 발견
국내 연구팀이 극저온에서 나타나는 특성인 '스핀 구름'을 응축하면 새로운 양자 물질이 나타나는 현상을 처음 규명했다. 과학기술정보통신부는 임현식 동국대학교 교수 공동연구팀이 극저온 실리콘 금속에서 스핀 구름이 응축하는 현상을 통해 '보스·아인슈타인 응축' 상태를 만드는 것을 발견했다고 7일 밝혔다.
-
희소 난치질환 류머티즘성 관절염·림프암 치료 후보물질 개발
국내 연구진이 고령층은 물론 중장년층에까지 널리 퍼지고 있는 대표적 희소 난치질환인 류머티즘성 관절염과 림프암의 치료 후보물질을 찾아냈다. 한국화학연구원은 조희영·임희종 박사 공동 연구팀이 면역체계 오작동으로 염증이 유발되고 정상조직이 공격당하는 '자가면역 질환'에 대한 치료제 개발 연구를 통해 신약 물질인 'KIC-0101'을 개발했다고 7일 밝혔다.
-
생산기술연 “담수화 공정 후 폐기되는 농축수에서 리튬 추출”
한국생산기술연구원은 담수화 공정 후 폐기되는 농축수에서 담수와 고순도 리튬을 얻을 수 있는 '순환형 에너지 시스템'을 개발했다고 7일 밝혔다. 연구팀은 전기투석 방식의 담수화 시스템은 높은 전류가 필요하지 않다는 점에 착안해 '증산발전 소자'를 만들었다. 식물이 뿌리에서 흡수한 물이 기공을 통해 수증기가 돼 빠져나가는 '증산작용' 원리에서 착안한 이 소자는 한 번만 물을 주입하면 공기 중 수분을 자동으로 흡수해 자가 발전하게 된다.
-
‘반짝 반짝 작은 별’은 옛말…빛 공해로 밤하늘 별이 줄고있다
인공조명에 따른 빛 공해로 밤하늘이 밝아지면서 인간이 맨눈으로 볼 수 있는 별이 빠르게 줄어들고 있는 것으로 나타났다. 독일 지구과학연구소(GFZ)의 크리스토퍼 키바 박사가 이끄는 연구팀은 세계 각지의 시민 과학자들이 제출한 별 관측 자료를 통해 맨눈으로 볼 수 있는 별이 빠르게 줄고있다는 점을 밝혀낸 연구 결과를 과학 저널 '사이언스'(Science)에 발표했다.
-
머리카락 절반 굵기 꽃가루 화석이 밝혀준 대멸종기 유해 자외선
머리카락 굵기의 절반밖에 안 되는 약 2억5천만년 전 꽃가루 화석에서 자외선 차단 역할을 하는 화합물이 확인됐다. 이는 식물이 유해한 자외선(UV-B)으로부터 자신을 보호하기 위해 만들어낸 것으로, 페름기 말 대멸종 때 유해 자외선이 멸종의 주요 원인으로 작용했다는 점을 시사해주는 것으로 제시됐다.