꿀벌의 고아유전자는 진화론을 쏘고 있었다 : 진화적 조상 없이 갑자기 등장하는 독특한 유전자들. : 창조 설계-지적설계 [한국창조과학회 자료실]

미디어위원회

창조설계-지적설계

2015-03-03

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꿀벌의 고아유전자는 진화론을 쏘고 있었다.

: 진화적 조상 없이 갑자기 등장하는 독특한 유전자들.

(Honey Bee Orphan Genes Sting Evolution)

by Jeffrey P. Tomkins Ph.D.

고아유전자(orphan genes)라고 불리는 한 중요한 타입의 유전자 데이터가 꿀벌(honey bees)에서 보고되었다.[1] 고아유전자는 유전체(genome)가 진화했다는 주장과 충돌한다. 그리고 그들은 단일 유형의 생물체에 독특한 특성인, 표현형의 새로움(phenotypic novelty)이라는 진화론적 수수께끼와 직접적으로 연결되어 있다.

많은 생물들은 유사한 생화학적 기능을 가지는 단백질들을 암호화하고 있는, 유사한 일련의 유전자들을 가지고 있다. 공통적 유전자 암호는 같은 환경에서 살아가는, 그리고 비슷한 생활 패턴을 가지고 있는 생물들에서 예측될 수 있는 의도적으로 설계된 특성일 수 있다. 이러한 공통 유전자들에 더하여, 여러 종류의 생물들은 고아유전자라 불리는 독특한 일련의 유전자 염기서열들을 또한 가지고 있다. 고아유전자들에 관한 한 리뷰 논문에서, 저자들은 말했다. ”유전체 비교 분석에 의하면, 지금까지 연구된 모든 분류학적 생물 그룹들은 다른 종들에서 유사성이 확인되지 않은 10~20%의 유전자들을 가지고 있음을 가리킨다.”[2]

고아유전자는 생물의 생활양식과 환경과의 상호작용과 관련된 특별한 적응(새로운 표현형)에 관여하는, 특별한 생물학적 과정과 특성에서 극히 중요하다는 사실이 점점 더 많이 발견되고 있다.[1, 3] 동물의 기원에 관한 진화 모델의 문제점은 이러한 완전히 새로운 DNA 염기서열과 독특한 특성이 어떠한 진화론적 조상의 흔적 없이, 완벽한 기능을 가진 채로, 갑자기 나타난다는 것이다. 이전 ICR 글에서, 물고기와 곤충들의 유전체에 관한 여러 최근 논문들은, 이러한 반-진화론적인 고아유전자들이 심각한 문제가 되고 있음을 보여줬었다.[4] 그러나 이제 이 새로운 꿀벌 유전자 연구는 어떻게 고아유전자들이 새로운 다양한 적응 특성과 폭넓게 연결되어 있는지를 보여주는 최고의 연구 성과가 되고 있었다.

꿀벌은 새로운 표현형에 고아유전자가 관여하는 역할을 이해하기 위한 하나의 이상적인 시스템이다. 전 세계에는 2만 종 이상의 꿀벌들이 있지만, 그들 대부분은 사회적이지 않다. 사회적 꿀벌에서 여왕벌은 알을 낳고, 여러 일벌들이 집단이 유지되도록 특화된 임무들을 수행하며, 큰 군집을 이루고 살아간다. 이와 같은 복잡한 사회적 시스템을 용이하도록 해주는 특화된 신체기관은 대시선(mandibular glands)과, 집단의 구성원들 간의 의사소통을 원활하게 해주는 페로몬(pheromones, 공기 중 화학 메시지)을 만드는 나사노브선(Nanasov glands)이다. 특별한 하인두선(hypopharyngeal glands)은 어린 성장 중의 꿀벌을 위한 먹이 생산에 관여한다. 이들 독특한 선들은 독립적인 꿀벌 종들에게서는 잃어버렸거나, 어떤 다른 목적을 수행한다.[1] 덧붙여서 사회적 꿀벌에서 침의 화학은 척추동물에 대항하여 방어하도록 특화되었다. 반면에 독립적 꿀벌에서 침의 화학은 무척추동물과의 전쟁을 위해 특화되었다. 사회성과 관련된 다른 고도로 특화된 특성들은 꿀벌의 더듬이(antennae)에서도 마찬가지로 발견된다.

밝혀진 바에 따르면, 사회적 꿀벌(Apis mellifera)에서 독특한 고아유전자들은, 유전자 발현이 각 구조에서 특별히 측정되고 정량화된, 앞에서 언급했던 모든 다른 선(glands)들과 장기들에서 중요한 역할을 수행하고 있었다. 심지어 뇌와 중장(midgut)에서도 상당한 수준의 고아유전자 발현이 포함되어 있음이 발견되었다. 이것은 꿀벌의 독특한 사회적 행동 및 식사에 비추어볼 때 이치에 맞는다. 그리고 고아유전자들이 특별한 장기에서 독특하게 발현되고 있을 뿐만 아니라, 먹이조달(forager)과 돌봄(nurse)의 일 사이의 유전자 발현 차이에도 중요한 역할을 하는 것이 발견됐다. 꿀벌은 처음에는 동일한 유전체를 사용하여 성장하고 발달하지만, 후성유전학적 변화(epigenetic changes, 염색체에 화학적 꼬리표를 부착시키는 일)는 그들을 집단 내에서 두 다른 특별한 사회적 역할을 수행하도록 다양화되는 것을 허락하고 있었다.[5]

이러한 고아유전자들과 놀라운 생물-특화 특성은 진화론에 도전할 뿐만이 아니라, 창조론자들에게 창조된 종류(kinds)와 관련된 유전적 구조의 패턴을 이해하는 것을 도와준다. 꿀벌과 다른 유형의 곤충들 사이에 분명한 유전적 차이는 진화론을 거부한다. 그리고 고아유전자를 이해하는 것은 창조된 벌 종류 내에서 다양성을 분류하는 데에, 그리고 유전체의 설계 패턴을 이해하는 데에 유용한 도구로 입증될 수도 있을 것이다.

References

1. Jasper, W. C. et al. 2015. Large-Scale Coding Sequence Change Underlies the Evolution of Post-developmental Novelty in Honey Bees. Molecular Biology and Evolution. 32 (2): 334-46.
2. Khalturin, K., et al. 2009. More than just orphans: are taxonomically-restricted genes important in evolution? Trends in Genetics. 25 (9): 404–413.
3. Tautz, D. and T. Domazet-Loso. 2011. The evolutionary origin of orphan genes. Nature Reviews: Genetics. 12 (10): 692–702.
4. Tomkins, J. 2013. Newly Discovered 'Orphan Genes' Defy Evolution. Creation Science Update. Posted on icr.org on August 26, 2013, accessed February 1, 2015.
5. Herb, B. R., et al. 2012. Reversible switching between epigenetic states in honeybee behavioral subcastes. Nature Neuroscience. 15 (10): 1371-1373.