내독성 설계를 지닌 물고기

내독성 설계를 지닌 물고기 

(Fish Designed to Tolerate Poison)


      대구류에 속하는 어류로서 대구(cod)의 작은 크기의 변종인 톰코드(tomcod)가 허드슨 강의 오염된 물에서 어떻게 생존해왔는지에 관한 최근의 발견 내용이 생물학자들에 의해서 발표됐다. 그들의 연구 보고서는 진화론적 용어들로 가득 차 있었으나, 이 어류와 인근 톰코드의 DNA를 세밀히 조사한 결과 얻어진 데이터는 오염수에서 이 물고기의 예상외의 번식과 진화는 무관함을 입증하고 있었다. 대신에, 톰코드는 독성물질에 대한 내성을 가지도록 설계된 것처럼 보였다.

동물 중에서도 오랫동안 오염된 허드슨 강에 서식하고 있는 톰코드는 체내에 폴리염화비페닐(PCB)이라는 산업폐기물 중 가장 독성이 강한 화학물질을 지니고 있는 것으로 조사되었다. 해양 연구가들이 알아낸 바에 따르면, 이 어류는 오염된 물에서도 생존할 수 있도록 하는 특별한 형태의 유전자를 지니고 있었으며, 이 유전자는 허드슨 강물이 PCB로 오염되기 이전부터 톰코드 유전자의 일부였다는 것이다.

이 특별한 유전자는 PCB를 차단하는 한 단백질을 만드는 암호를 가지고 있는데, PCB는 세포핵 안으로 전달되는 단백질들과 결합하여 단백질들을 활성화시킨다. 그렇게 되었을 때 활성화된 단백질들은 핵 내의 다른 유전자들에게 신호를 보낸다. 허드슨 강에 서식하는 톰코드가 지닌 이러한 형태의 단백질은 결합된 PCB에 대해 몇 배 덜 민감하다. PCB에 의해 활성화될 때에도, 인근의 청정 수로에서 서식하는 톰코드에 비해 이 톰코드의 단백질은 핵으로 보다 느리게 전달되고, 전달되는 단백질의 수도 거의 없었다.

Science Express 지에 게재된 논문에서 저자들은, 인근의 몇몇 개체군들 내에서 일단의 어류들은 내성이 있는 그 유전자를 지니고 있는 반면, 다른 대부분의 어류들은 그렇지 않음이 발견됐다는 것이다. 그들은 ”허드슨 강 어귀 150 km 내에 있는 인접한 2곳의 청정 하구에 서식하는 톰코드에서 낮은 빈도로 AHR2-1(내성유전자)이 존재한다는 것은 인간의 공해 이전부터 AHR2-1 유전자가 (허드슨 강에서) 낮은 빈도의 상시적인 변종에서 존재했다는 것을 시사한다”고 썼다.[1]

분명히 이 내성 형태의 유전자를 이미 가지고 있던 톰코드들이 오염된 허드슨 강으로 이동해왔다. 왜냐하면 그들은 견딜 수 있는 유전자를 가지고 있었기 때문이다. 일단 허드슨 강에 들어온 뒤에는, 그 내성 형태의 유전자를 지닌 치어들만이 계속 살아남을 수 있었다. 어떤 방법으로든 이것이 PCB와 상호작용하는 유전자의 진화론적 기원, 다양한 형태의 유전자들의 기원, 또는 톰코드 자신의 기원에 대한 전형적인 예라고 할 수 있는가?

그 유전자나 변이된 유전자, 또는 그 물고기의 어떠한 유전자도 환경의 결과 또는 어떤 다른 자연 시스템의 결과로 발생한 것으로 보이지 않았다. 대신에, 허드슨 강물이 산업폐기물로 오염되기 시작한 아마도 30년 전부터 그것들 모두 이미 존재했다.

그럼에도 불구하고, PCB 내성 톰코드에 관한 연구 보고서는 온갖 화려한 진화론적 용어들로 채워져 있었다. 예를 들면, 우드스홀 해양과학 연구소의 보도 자료의 제목은 그 내성 유전자는 오염으로 인해서 ‘촉발됐다’고 되어 있었다.[2] 관련 연구 보고서는 이 ”급격한 진화론적 변화”는 ‘선택 압력’의 결과였다고 단정 짓고 있었다.[1] 

그러나 이 연구는, 오염은 어떠한 다른 행동을 일으키거나 이행시킬 수 없는 수동적 환경이라는 가설에 대해서는 조사하지 않았다. 마치 톰코드 물고기는 광범위한 수중 화학물질들 속에서 생존할 수 있도록 설계된 것처럼, 변화된 환경에 견딜 수 있도록 이미 필요한 것들을 갖추고 있었던 것이다.

보도 자료와 연구 보고서는 톰코드의 내독성을 ‘급격한 진화’로 확신하고 있었다. 그러나 어떠한 새로운 유전정보도 톰코드의 게놈 내에 들어가지 않았으며, 따라서 어떠한 변종도 모든 생물학적 정보의 기원을 설명한다고 주장하는 진화론의 큰 그림과는 무관했다.

또한, 발생했던 변화는 단지 어떤 수역에서 내성 유전자를 지니고 있는 물고기들의, 또는 지니고 있지 않은 물고기들의 재분포에 관한 것이다. 변화가 매우 빨랐다는 것은 전혀 놀라운 일이 아니다. 이 물고기들은 매년 방대한 양의 알들을 낳고, 새로운 세대들은 기존의 변종들 속에서 빠른 변화를 보일 수 있다. 그러나 대서양 대구의 남획에서 드러났던 것처럼, 이 변종들도 한계를 가지고 있다.[3]

전형적으로 여분의 설명은 모순된 증거를 '적합한 것'으로 해석하기 위해 필요한 것이었다. 따라서 톰코드 연구에 사용된 장황한 진화론적 설명은 이들 톰코드가 PCB에도 불구하고 살아남을 수 있는 고유 능력을 지닌 채 창조되었다는 사실을 감추기 위해서 필요했을 지도 모른다.



References

1. Wirgin, I. et al. Mechanistic Basis of Resistance to PCBs in Atlantic Tomcod from the Hudson River. Science Express. Posted on sciencemag.org February 17, 2011, accessed February 22, 2011.
2. Pollution Triggers Genetic Resistance Mechanism in a Coastal Fish. Woods Hole Oceanographic Institution press release, February 17, 2011.
3. Thomas, B. Huxley Error Led to Cod Calamity. Acts & Facts. 38 (8): 17.


번역 - 김형중

링크 - http://www.icr.org/article/fish-designed-tolerate-poison/

출처 - ICR News, 2011. 3. 3.

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=5117

참고 : 4153|4202|495|717|2767|4561|4817|3373|4729



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