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기후 변화가 도마뱀의 성별을 바꾼다?



 남성과 여성의 성은 일단 한번 정해지면 바꿀 수 없는 것으로 받아들여집니다. 특히 포유류처럼 복잡한 생식기를 가진 동물에게는 사실에 가까운 이야기죠. 하지만 모든 동물이 다 그렇지는 않습니다.
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 이전에 한번 설명드린 것처럼 수많은 동식물들이 염색체 안에 암수 성을 결정하는데 필요한 유전자를 모두 가지고 었어서 암컷이 수컷으로 변하거나 (protogyny) 반대로 수컷이 암컷으로 변할 (protandry) 수 있습니다. 이런 식의 성전환을 Sequential hermaphrodites 이라고 부릅니다.
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 여기에 파충류 중에서 많은 종들은 알이 부화하는 온도에 따라 암수가 결정되는 온도 성결정(Temperature-dependent sex determination (TSD))이라는 독특한 메카니즘을 가지고 있습니다. 이는 성의 결정이나 변화가 생각보다 다양한 방식으로 이뤄진다는 것을 의미합니다. 많은 종들이 주변 환경에 따라 성을 바꾸거나 혹은 특정 성으로 태어납니다.

 그런데 지난 100여 년간 지구의 평균 기온이 상승했다는 것은 주지의 사실입니다. 당연히 온도에 따라 성이 바뀌는 동물들의 경우 여기에 영향을 받지 않을 수가 없습니다. 실제로 지구상 다른 국가와 비교해서 더 빠른 속도로 온도가 상승한 호주에서 실제로 이와 같은 현상이 일어나고 있다는 증거가 나왔습니다.

 호주 캔버라 대학의 클레어 홀렐리(Clare Holleley of the University of Canberra)와 그녀의 동료들은 저널 네이처에 호주의 턱수염 드래곤 도마뱀(Australia's bearded dragon lizards)이 암컷으로 성전환되고 있다는 연구 결과를 발표했습니다.



(호주의 턱수염 드래곤 도마뱀. This handout photo provided by Arthur Georges, University of Canberra, Australia, taken in Oct. 2014, in Eulo, Queensland, Australia, shows a bearded dragon lizard. Hotter temperatures are messing with the gender of Australia’s bearded dragon lizards, a new study finds. Dragons that are genetically male hatch as females and give birth to other lizards. And the way the lizards’ gender is determined is getting changed so much that the female sex chromosome may eventually disappear entirely, the study authors say. (Arthur Georges/University of Canberra )

 연구팀은 호주의 퀸즐랜드에서 131마리의 턱수염 드래곤 도마뱀을 잡은 후 이들의 성별과 유전자를 검사했습니다. 이 파충류는 포유류의 XY 성염색체와 다른 ZW 성염색체를 가지고 있습니다. 수컷의 경우 ZZ, 암컷은 ZW의 형태입니다. 하지만 ZZ만 있어도 사실 암컷으로 발현될 수 있다는 것이 포유류와 큰 차이라고 하겠습니다.

 연구 결과는 131마리 중 11마리의 암컷이 사실은 수컷이라는 것이었습니다. 즉 온도가 높아짐에 따라 일부 수컷이 암컷으로 바뀐 것입니다. 하지만 이정도 표본으로는 온도 변화에 따라서 암컷으로 태어나는 유전적 수컷들이 많다고 결론을 내리기 어렵습니다. (물론 뜨거운 사막에 사는 야생 도마뱀을 이 정도 잡는 것도 보통 일은 아니긴 하지만 말이죠) 따라서 연구팀은 이 야생 도마뱀들을 관찰함과 동시에 실험실에서 알이 어떻게 부화하는지도 같이 연구했습니다.

 이에 따르면 의외로 알을 낳는 수컷들은 본래부터 암컷인 개체보다 더 많은 알을 낳고 헌신적으로 보살핀다고 합니다. 그리고 이 알들은 뜨거운 온도에서 주로 암컷으로 태어난다고 합니다. 연구팀에 의하면 온도가 평균 섭씨 32도가 넘으면 암컷으로의 전환이 일어나며 36도에서는 100% 암컷으로 태어난다고 합니다.

 연구팀은 여러 가지 관찰 및 실험 증거를 기반으로 최근의 온도 상승이 턱수염 드래곤 도마뱀의 성별을 암컷으로 바꾸고 있다는 결론을 내렸습니다.

 사실 지구 기후 변화는 여러 동물들의 삶에 큰 변화를 일으키고 있기 때문에 온도에 따라 성별이 결정되는 파충류가 영향을 받는 것은 놀라운 일은 아닙니다. 걱정되는 일은 이러다가 모두 암컷으로 변해서 이런 파충류들이 멸종되지 않을까하는 것이죠.

 과거에도 지구의 기온이 변했던 일은 있습니다. 하지만 일부 예외를 제외하면 그 속도는 지금보다 훨씬 느려서 적응에 필요한 시간은 충분했습니다. 예를 들어 온도가 상승해서 암컷이 많아지는 경우 이런 때 태어나는 수컷은 더 많은 자손을 남기게 되는 것이죠. 그러면 높은 온도에도 수컷이 되는 변이가 그 집단에서 급속히 퍼져 균형을 이룰 것입니다.

 하지만 온도 변화가 매우 빠를 뿐 아니라 서식지 파괴로 개체수가 많이 줄어든 파충류들이 이런 변화에 적응할 수 있을지는 다소 의문입니다. 과연 앞으로 100년 이내에 6번째 대멸종을 피할 수 있을 것인지는 지금 우리의 행동에 달린 것 같습니다.


 참고            









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