진화하지 않고 살아남은 체르노빌의 개들

미디어위원회

2023-04-16

진화하지 않고 살아남은 체르노빌의 개들

(Chernobyl Dogs Survive Without Evolving)

David F. Coppedge

체르노빌 원전 사고 후에 남겨진 개들은 여전히 생존하고 번식하고 있었지만, 더 적합해지지 않고 있다.

1986년 4월 우크라이나 체르노빌(Chernobyl)에서 세계 최악의 원전 사고가 발생한 후, 사람들은 급히 대피했다. 발전소 주변 2,600㎢에 달하는 출입금지구역(exclusion zone)에는 주민들이 버리고 떠난 집들, 학교, 사업장들이 흉물이 되어 유령도시가 형성되었다. 평상시보다 최대 400배나 높은 방사능의 후유증을 연구하기 위해, 이곳에 들어온 과학자는 소수에 불과하다. 그중 한 명인 사우스 캐롤라이나 대학의 티모시 무소(Timothy Mousseau) 교수는 2011년 방사능이 조류에 미치는 영향에 대한 연구 결과를 발표했었다(2011. 2. 12. 아래 링크 글 참조). 이번 달에 그는 "체르노빌의 개들(the dogs of Chernobyl)"에 관한 또 다른 연구 논문을 발표했다.

.체르노빌의 개들 (Nature News).

체르노빌의 길 잃은 개들이 방사능에 대해 우리에게 가르쳐줄 수 있는 것 (Nature News, 2023. 3. 3). 프레다 크라이어(Freda Kreier)는 체르노빌 발전소 근처에서 힘겨운 삶을 이어가고 있는 귀여운 개들의 사진으로, 새 연구에 대한 설명을 시작하고 있었다. 1986년 방사능이 주변 지역으로 퍼지는 것을 막기 위해 개들을 죽여야 한다는 초기 우려에도 불구하고, 개들은 살아남았다.

세계보건기구(World Health Organization)에 따르면, 체르노빌 사고의 즉각적인 영향은 분명했다. 발전소에서 일하던 약 30명의 사람들과 참사 후 출동한 소방관들이 사고 발생 몇 달 내에 방사능 과다 피폭으로 사망했다. 그리고 주변 지역에서 소나무들은 시들었고, 방사능에 오염된 토양에서 살아남지 못해 많은 곤충 종들이 사라졌다.

체르노빌 사고로 인한 낮은 수준의 잔류 방사성 물질이 오늘날 체르노빌 주변의 식물과 동물에 어떤 영향을 미치는지는 명확하지 않다. 몇몇 연구에 따르면, 현재 강철과 콘크리트 석관에 묻혀 있는 원자로 인근에서 살아가는 제비(barn swallows)와 초파리(fruit flies)에서 비정상적으로 높은 유전자 돌연변이율이 보고되었다.

무소는 개들을 불쌍히 여겨 일부 수의학적 치료를 제공했지만, 장기적 방사선 피폭의 영향을 알아보기 위해 개들을 연구하는 것도 유용하다고 생각했다. 그는 돌연변이 손상을 평가하기 위해서, 일부 개들의 혈액 시료를 채취했다. 뉴스 기사에 따르면, 개들은 열악한 식단으로 인해 고통받고 있다는 것이다;

그러나 개들의 유전적 변화가 방사선 노출에 의한 것인지, 근친교배 또는 비-방사성 오염물질과 같은 다른 요인에 의한 것인지를 알아내는 것은 쉽지 않을 것이라고 브레너는 지적한다. 연구팀은 이러한 어려움을 인정하지만, 개들의 조상에 대한 자세한 지식과 다양한 개들에서 역사적으로 노출된 방사능 수준에 대한 지식은 "향후 연구에 이상적인 포커스 그룹(focus group, 표적집단)을 제공할 것이다"고 주장한다.

이 이야기와 관련하여, 로라 웅가(Laura Ungar)는 Phys.org(2023. 3. 3) 지에서 연구자들이 진화를 나타내는 유전 표지자(genetic markers)를 찾고 있다고 보도했다:

"우리는 그것들을 비교할 수 있었고, 무엇이 다른지, 무엇이 변했는지, 무엇이 돌연변이를 일으켰는지, 무엇이 진화했는지, 무엇이 도움이 됐는지, 무엇이 DNA 수준에서 손상을 입혔는지를 말할 수 있다"라고 말했다. 오스트란더(Ostrander)는 말했다. 여기에는 중요하지 않은 DNA 변화와 의도적인 변화를 구분하는 것이 포함된다.

이 연구 결과는 이달 초에 발표되었다 : .Spatula et al., with Timothy Rousseau, The dogs of Chernobyl: Demographic insights into populations inhabiting the nuclear exclusion zone, Science Advances, 3 March 2023.

저자들은 체르노빌의 개들을 연구하는 것이 왜 독특한 연구 기회를 제공하는지를 설명하고 있었다.

사고 이후 원전 출입금지구역 내 야생동물 개체 수는 크게 감소했으며, 일부 종은 인간의 교란이 결여되어 회복된 것처럼 보이지만, 그렇지 않은 종들이 많았다. 가장 큰 우려 중 하나는 방사능과 중금속 중독 등을 포함하여, 지속적인 환경오염이 방향 선택(directional selection), 병목 현상, 또는 이주 패턴의 변화 등에 따라, 유전적 종 다양성을 높이거나 낮출 수 있다는 것이다. 체르노빌이나 다른 방사능 오염 지역에서와 같이 돌연변이율이 높은 환경은 돌연변이율 증가를 통한 유전적 다양성의 증가가 더 높을 수 있다. 반대로, 고선량의 방사선과 화재 등 재난의 초기 영향으로 인한, 짝짓기 개체수의 감소는 현저한 유전적 다양성의 감소를 초래할 수 있다. 현재까지 체르노빌 생물들에 대한 집단 유전자 연구에는 개(dog)와 같은 대형 포유류는 포함되지 않았었다. 이 적대적인 환경에서 생물의 역사와 생존에 대한 많은 지식과 통찰력을 제공할 수 있는 잠재력에도 불구하고, 원전 출입금지구역의 비인간 포유류는 잘 연구되지 않았다.

체르노빌 지역에서 자유롭게 돌아다니는 개 개체군(dog populations)의 기원이나, 폭발 이후 개 개체군이 어떻게 살아남았는지에 대해 알려진 바가 거의 없기 때문에, 집 개(domestic dog)들은 이와 관련하여 흥미로운 사례를 제시한다......

연구팀은 원자력 발전소와의 근접성에 따라, 유전적으로 구별되는 두 개의 개 집단을 발견했지만, 그 개들의 조상을 알아내는 것은 어려웠다. "현재 체르노빌 지역에 살고있는 개들이 원전 사고 이후 피난민들이 남긴 반려견의 후손이라는 생각은 아직 불확실하다"라고 저자들은 말한다. 사람들은 이 지역으로 다시 이주하고 있으며, 그중 일부는 개를 반려동물로 데려오고 있다. 어떤 개들이 피난민들이 남겨놓았던 개들의 후손일까? 자유롭게 돌아다니던 개들의 후손은 어떤 개들일까? 개들의 유전적 변화의 원인을 파악하기 위한 연구는, 이 초기 작업으로부터 시작되지만, 분석하는 데 시간이 걸릴 것이다.

특이하게도 체르노빌 지역의 각 개체군들은 서로 다른 수준의 오염을 경험했으며, 이는 잘 기록되어 있어, 실험 설계에 추가적인 이점을 제공한다. 공유된 유전체 반수체형(genomic haplotypes)을 규명하고, 현대 기원과 조상 기원을 확립함으로써, 향후 방사능 서명에 대한 유전학적 연구의 목표를 제시할 수 있다. 체르노빌 개 집단은 (개체 수가 다시 증가하는 집단에서) 환경 자원 관리 연구에 정보를 제공할 수 있는 커다란 잠재력을 가지고 있다. 그러나 가장 큰 잠재력은 환경에 지속적인 공격이 높은 지역에서, 동물과 궁극적으로 인간 생존의 생물학적 토대를 이해하는 데 있다.

자세한 정보의 침묵

하지만 이 논문에서 가장 놀라운 부분은 이 논문이 말하고 있지 않는 내용이다. 가능성으로만 언급된 "방향 선택(directional selection)"에 대한 단 한 번의 언급을 제외하고는 진화, 적합성, 또는 자연선택에 대한 언급이 없었다. 그들은 "종의 다양성을 높이거나 낮출 수 있다"고 말하며, 양면 작전을 펴고 있었다. 특히 무소와 같은 진화 생태학자에게 체르노빌 사고는 개의 진화를 연구할 수 있는 좋은 기회라고 생각할 수 있지만, 연구팀은 유전자에서 "생존 유전자 자리(survival loci)"를 식별하지 못했다. 그들의 "계통학적 분석"은 단지 1989년까지만 거슬러 올라간다. 물론 유익한 돌연변이, 참신함, 또는 혁신의 징후는 없었다. 이 개들에서 날개가 돋아나지 않았고, 숲에서 돌연변이 된 닌자 거북이도 나타나지 않았다.

진화 생물학자들은 이러한 결과를 예상했어야 했다. 20세기에 초파리(fruit flies, Drosophila)를 대상으로 수십 년 동안에 걸친 방사선 노출 실험은 적합성(fitness)을 증가시키지 못했다. 초파리에 방사선을 조사했을 때, 나타난 유일한 결과는 병에 걸리거나, 기형이 되거나, 죽은 초파리뿐이었다. 어떤 과학자도 종의 진화를 목격하지 못했다. 살아남은 초파리도 여전히 초파리였다. 체르노빌의 개들은 여전히 개이다. 복구 메커니즘(repair mechanisms)이 없었다면, 오늘날 그들 중 어떤 개도 살아있지 못했을 것이다. 한 유전학자는 "개들이 그 지역에 계속 존재한다는 것은 개들이 원자로 근처에 살면서 생존하고 번식할 수 있었다는 것을 보여준다"며 "이는 매우 놀라운 일"이라고 말했다.

2016년 4월 21일에 보고된 바와 같이, 야생동물과 사람들이 출입금지구역 내로 다시 이동하고 있으며, 예상보다 더 잘 지내고 있다. 초기 사망자 수는 빠르게 감소했다. 그렇다고 해서 방사능 목욕이 권장되는 것은 아니지만, 다행히도 생명체는 DNA를 복구하는 여러 가지 정교한 메커니즘을 가지고 있다.

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진화론자들은 백만 년 후에 개의 진화를 평가하겠다고 약속해야 할지도 모른다. 그렇게 하면 은폐할 수 있을 것이다. "진화는 사실이며, 오늘 우리가 그 증거를 확인하지 못하더라도, 내일은 확인될 것이다"라고 말하며, 미래 연구에 호소할 수 있다. 이러한 이야기지어내기(storytelling) 방식은 속기 쉬운 사람들을 160년이 넘도록 황제 찰스 다윈에게 충성하도록 만드는 데 효과적이었다.

*관련기사 : 핵재앙 37년 후…'체르노빌의 개'는 어떻게 살아남았나 (2023. 3. 4. 서울경제)

https://www.sedaily.com/NewsView/29MWAV9DX0

핵재앙 후 37년…'체르노빌 떠돌이 개들' 유전학연구 나왔다 (2023. 3. 4. 매일경제)

https://stock.mk.co.kr/news/view/55250

체르노빌 떠돌이개 유전특성 규명..."방사선 포유류 노출 영향 단서" (2023. 3. 5. 동아사이언스)

http://m.dongascience.com/news.php?idx=58810

'체르노빌의 개들'…환경위기 속 생존 열쇠? (2023. 3. 7. 뉴스펭귄)

https://www.newspenguin.com/news/articleView.html?idxno=13641

극미량의 방사능도 안전하지 않다. 통계학 모델로 과거 연구 재조사 (2012. 11. 29. ScienceTimes)

https://www.sciencetimes.co.kr/news/%EA%B7%B9%EB%AF%B8%EB%9F%89%EC%9D%98-%EB%B0%A9%EC%82%AC%EB%8A%A5%EB%8F%84-%EC%95%88%EC%A0%84%ED%95%98%EC%A7%80-%EC%95%8A%EB%8B%A4/

*참조 : 체르노빌의 돌연변이 실험은 진화론을 지지하지 않는다.

https://creation.kr/Mutation/?idx=1289817&bmode=view