|
내용 :
|
|
최근 발표된 한 연구 결과를 통해, 두 개미 종들간의 유전자 공유가 관여된 어떤 진화적인 혁명이 어떻게 그 두종 개체군들의 생존을 위해 그들 사이에 뿌리깊은 의존성을 낳게 되었는지가 밝혀졌다. 이 새로운 연구는 두종 사이의 종간 교배를 통해 어떻게 유전자 교환이 고수준의 생물학적 조직체에 어떤 상호의존성 계(system of interdependence)-이 경우는 두종 모두를 위한 일개미 생산-를 탄생시킬 수 있었는지를 보여준다.
최초 현대 인류가 진화하기 수백만년 전, 분업, 농사 그리고 심지어 노예제와 같이 우리 인간들만이 가지고 있다고 여겨온 많은 사회적 혁신들을 개미들은 이미 실행하고 있었다. 사실, 이러한 특질들은 다른 개미들의 콜로니들에서 먹이를 약탈하는 쪽으로 전문화되어 스스로 더 이상 먹이 사냥을 하지 않거나 어린 후세대를 돌보지도 않게 되어 버린 노예 양성 개미(slavemaker ant)들의 경우처럼, 많은 개미 종들에서는 극단의 방향으로 취해지기도 하였다.
개미들에 관한 최근 연구는 개미들이 사용하기 위해 진화시켜온 혁신들의 리스트에 우리가 유전자 조작기술을 추가할 필요가 있음을 말해준다. 두종의 짱구개미류들(harvester ant, Pogonomyrmex)의 경우, 유전적으로 새로운 혼성 일개미들을 생산하기 위해 여왕개미들이 다른 종의 수컷들과 교미하는 개체군들이 발견되었다. 이 신규 연구에서 Sara Helms Cahan과 연구원들은 대상이 된 그 두종은 혼성체 생산을 위해 순수한 혈통의 일개미들을 생산하는 능력을 효과적으로 포기함으로써 생존을 완전히 서로에게 의존하게 된다는 것을 보여 주었다.
암컷 개미들은 일반적으로 두가지 형태, 생식형인 여왕개미와 불임성의 일개미로 나타난다. 어떤 개체의 역할 또는 계급(caste)은 암컷이 발육하는 어떤 단계에서 일생을 결정짓게 된다. 실제로 모든 개미 종들에서 암컷이 어떤 계급을 채택할지를 결정하는 것은 어떤 유전적인 성질이라기 보다는 오히려 어떤 암컷이 자라나는 환경이다. 그러나 남부 뉴멕시코 지역에 서식하는 그 두종의 짱구개미류 개체군들에서, 동일한 콜로니들에서 나온 여왕들과 일개미들은 유전적으로 매우 상이한데, 그 지역에 있는 두종들에서 여왕개미들만이 유전적으로 순수한 종특이적인 계보에서 유래되는 반면, 모든 일개미들은 그 개개 종들의 두종들에서 유래한 유전자들을 모두 가지고 있는 혼성체들이었다.
아직까지는 그 개미들이 혼성체를 가짐으로써 일을 수행하는데 어떤 혜택을 받는지에 대해서는 알려진 바 없지만, 선발육종(selective breeding)과 유전자 조작을 이용한 이 연구자들의 시험에서 얻은 결과에서처럼, 게놈 조합이 생장, 환경적인 내성 또는 질병 저항성에 대한 상당한 잇점들을 가질 수 있는 신규 개체들을 생산하는데 있어 손쉬운 방법일 수 있다. 그러나 이와 같은 특정한 잇점들과는 무관하게, 이들 개미들이 혼성체자원개발전략(hybrid workforce strategy)에 스스로를 희생한다는 사실만은 확실하다. 이 연구자들이 여왕개미들을 다른 종의 수컷들과 교미하지 못하게 함으로써 야외에서 어떤 개체군 구성을 하지 못할 수도 있는 핸디캡인 일개미들을 거의 생산하지 못하는 결과를 관찰하게 되었다. 이 새로운 결과들은 종간 혼성 일개미들의 의존성이 관여된 분화가 이들 종들이 서로 독립해서는 살아남을 수 없도록 했다는 것을 보여준다.
본 연구에 관여한 연구자들은 텍사스대 Glennis E. Julian, 오하아오주립대 Steven W. Rissing, 로산네(Lausanne)대학 Tanja Schwander, Joel D. Parker 그리고 Laurent Keller 등이었다. 연구비는 Earthwatch 연구소가 관리하는 Durfee 재단, 스위스자연사협회, 스위스국립과학재단에서 지원했다. 연구논문은 Current Biology (2004. 14(24): 2277-2282, http://www.current-biology.com)에 게재되었다.
한국과학기술정보연구원(KISTI)
|
