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사람의 고산지대 거주는 설계에 의한 적응임이 밝혀졌다 : 환경 적응은 자연선택이 아니라, 후성유전학이었다.

미디어위원회
2021-03-31

사람의 고산지대 거주는 설계에 의한 적응임이 밝혀졌다.

: 환경 적응은 자연선택이 아니라, 후성유전학이었다.

(Human High-Altitude Habitation Reveals Adaptive Design)

by Jeffrey P. Tomkins, PH.D.  


      사람은 혹독한 환경의 고산지대에서도 살아갈 수 있는 놀라운 능력을 갖고 있다. Genome Biology and Evolution 지에 게재된 한 연구에 의하면, 유전체(genome)의 여러 부위에 특별히 지시된 후성유전학적 변경(epigenetic modifications)이 일어나는데, 이 독특한 능력은 중요한 유전학적 적응 메커니즘에 의한 것임을 보여주었다.[1] 이러한 새로운 결과는 자연선택이라는 다윈의 잘못된 패러다임을 완전히 폐기시키는 것이며, 고산지대 적응은 내재된(선천적) 복잡한 생물학적 공학 시스템임을 나타낸다.

인간은 건조한 사막에서부터, 얼어붙은 툰드라, 열대우림, 그리고 산악지역에 이르기까지 지구 전체에 걸쳐 일련의 도전적인 환경을 식민지로 만들었다. 이런 환경 가운데 고산지대는 가장 어려운 상황 중 하나다. 그럼에도 불구하고, 전 세계 인구의 약 2%가 해발 2,500m 이상의 고지대에 영구적으로 거주하고 있다.

이러한 곳에서는 산소가 희박하고, 자외선이 높으며, 기온이 낮다. 이러한 열악한 환경에서 사는 사람들로는 원주민인 안데스인, 티베트인, 몽골인, 에티오피아인 등이 있다. 안데스인과 티벳인에 대한 연구에 의하면, 저지대에 살고 있는 사람들과 대조되게, 가슴둘레(폐 용적)의 증가, 산소 포화도의 증가, 저산소 상태에서 빨라지지 않는 호흡반응 등을 보였다.[1, 2] 

여러 해 동안 생물학자들은 이 독특한 고지대 적응에 대한 유전적 요인을 찾아내려고 노력해왔지만, 겨우 중간 정도의 성공만 거두었다. 이전의 연구는 고산지대 사람들에서 몇몇 유전자 변형이 더 많이 존재한다는 것을 보여주었지만, 생리학과 해부학의 독특한 변화를 설명하는 지속적인 주요한 유전적 메커니즘에 대해 결정적인 것은 발견되지 않았었다. 한 연구자가 말했듯이, "이것에 대한 근본적인 메커니즘은 여전히 잘 이해되지 않고 있다."[3]

그러나 Genome Biology and Evolution 지의 새로운 한 연구는 활발해지고 있는 후성유전학 연구에 기초하여, 내장된 적응적 설계(built-in adaptive design)의 흥미로운 특징을 처음으로 보여주었다. 후성유전학(epigenetics, 후생유전학) 내에서도 다양한 연구 분야들이 있지만, 인기 있는 한 분야는 메틸기 꼬리표(methyl molecule tags) 부착에 관한 연구이다. 메틸기 꼬리표(태그)는 유전자의 발현을 조절하기 위해서 DNA 내부와 주변에 있는 사이토신 염기(cytosine bases)에 전략적으로 배치되는 것으로, 메틸화(methylation)로 알려져 있는 과정이다. 이 메틸기 꼬리표들은 DNA 염기서열 자체를 바꾸는 것이 아니라, DNA가 기능적으로 사용되는 방법을 수정하여, 생리기능과 발달에 있어 다양한 하향적 변화를 일으킨다. 또한 이러한 메틸화 패턴은 여러 세대에 걸쳐 유전될 수 있기 때문에, 다음 개체군은 그들이 살아가게 될 특정 환경에 대해 자동적으로 준비된다.

이 연구에서 저자들은 남아메리카 안데스 고원의 케추아(Quechua) 인디오들의 특정 그룹에서 DNA 메틸화 패턴을 비교했다. 그들은 높은 고도에서 살았던 사람들, 낮은 고도에서 살았던 사람들, 낮은 고도에서 높은 곳으로 이주했던 사람들을 포함시켰다. 연구자들은 첫째, 이러한 적응형 후성유전학적 변경의 많은 부분이 적혈구 생산, 포도당 대사, 골격근육 발달에 관련된 유전자와 관련이 있다는 것을 발견했다. 이들은 고지대 적응과 관련된 표준 유전자 영역이다.

둘째, 그들은 후성유전학 기반의 고지대 적응의 모든 과정이 배아 발달 중에 일찍 시작되어, 아이들은 더 큰 폐와 필요한 다른 중요한 특징들을 가지고 완전히 적응하여 태어나고 있음을 발견했다. 이 현상은 발달성 적응(developmental adaptation) 또는 적응 가소성(adaptive plasticity)으로 알려져 있다. 다시 말해, 수많은 발달(발육) 센서들이 환경의 주요 특징을 감지하고, 그 데이터를 전달하여, 생물체의 유전체를 수정하도록 전략적으로 메틸기 꼬리표를 붙이고, 특수한 세포 기계들이 처리한다는 것이다. 그래서 메틸기 태그는 고지대에 적응된 아기의 발육을 적절하게 조절하고, 지시한다는 것이다.

반면에 진화론자들은 전통적으로 사람의 고산지대 적응을 자연선택의 증거로 간주해 왔다. 하지만 새로운 연구에 의하면, 이러한 다윈의 반-설계적 패러다임이 완전히 허구였음이 밝혀지고 있는 것이다. 자연선택은 자연(nature)이 DNA에 일어난 돌연변이들 중에서 유익한 특성을 선택할 수 있는 의지와 능력을 갖고 있다고 주장한다. 그러나 실제로 자연(환경)은 일련의 매개변수(온도, 산소농도 등)를 나타낼 뿐이고, 생명체에 들어있는 고도록 복잡한 공학 시스템이 정교한 센서들을 통해서 이 매개변수들을 감지하고 추적하고 있는 것이다. 그런 다음 이 데이터는 매우 복잡한 내부 시스템을 통해서 처리되고, 궁극적으로 고도로 특수한 출력물과 해결책을 제공해서, 적응(adaptation)할 수 있게 하는 것이다.

이 새로운 연구는 찰스 다윈과 그의 추종자들이 창조주는 결코 존재하지 않는다는 주장을 하기위해 생물학을 하고 있는 것처럼, 우리도 창조주의 설계를 밝혀내기 위해서 생물학을 해야 한다는 분명한 사실을 알려준다. 생물들은 다양한 환경에 적응할 수 있다. 왜냐하면 그것들은 전능하신 창조주 예수 그리스도에 의해서 설계되었기 때문이다.


References

1. Childebayeva A. et al. 2021. Genome-Wide Epigenetic Signatures of Adaptive Developmental Plasticity in the Andes. Genome Biology and Evolution. 13 (2): evaa239.

2. Thomas, B. Highlander Tibetans Show Adaptation, Not ‘Natural Selection.’ Creation Science Update. Posted on ICR.org July 15, 2010, accessed March 2, 2021.

3. McGrath, C. 2021. Highlight: The Epigenetics of Life at 12,000 ft. Genome Biology and Evolution 13 (2): evaa266.

*Dr. Tomkins is Director of Research at the Institute for Creation Research and earned his doctorate in genetics from Clemson University.


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출처 : ICR, 2021. 3. 22.

주소 : https://www.icr.org/article/human-high-altitude-habitation-adaptive-design/

번역 : 미디어위원회



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