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똑똑한 클로버 : 진화의 증거인가?
(Clever Clover: Evidence for Evolution?)
Brian Thomas

    토끼풀로 알려진 클로버(clovers)는 매우 다양한 크기를 가지고 있는 식물로서, 그 중 일부는 매우 놀라운 흥미로운 특성을 가지고 있다. 식물학자들은 특별히 한 특성을 연구해 왔는데, 그것은 독특한 패턴으로 나타나거나, 사라진다. 이러한 패턴은 진화적 변화를 보여주는 것인가, 아니면 이 특성을 켜고 끄는 어떤 완전히 다른 스위치가 있는 것인가?

정밀하게 조사 중에 있는 그 특성은 클로버의 잎 조직이 으깨질 때 나오는 시안화물(cyanide)과 관련된 것이다. 만약 곤충이 클로버 잎을 씹어 먹는다면, 약간의 나쁜 맛이 나는데(곤충을 죽일 정도로 충분하지는 않지만), 이것은 클로버 잎을 즐기려는 곤충을 억제하기에는 충분한 것이다.

그 식물은 자신의 조직을 보호하면서, 오직 필요할 때에만 이 독을 배포하기 위한 독창적인 시스템을 사용하고 있었다. 정상적인 조건 하에서, 시안화물은 당(sugar) 분자와 안전하게 결합된 채로, 각각의 식물세포 내의 안전한 주머니(포켓)에 격리되어 있다. 당으로부터 시안화물을 분리시키는 효소는 그 주머니 밖에 놓여있다. 어떤 곤충이 클로버 잎을 씹어 먹을 때, 시안화물-당 결합물과 효소는 서로 섞이게 되고, 마치 구부려서 흔들어 혼합하면 불이 켜지는 플라스틱 야광 막대처럼, 독성의 시안화물 칵테일은 분비되는 것이다.   

워싱턴 대학의 진화생물학자들은 시안화물을 만드는 클로버 품종들을 추적해 왔다. 클로버 속 (genus Trifolium)의 서로 다른 27종(species) 가운데, 6종은 두 변종(variants, 시안화물을 만들거나 만들지 않는)을 포함하고 있었다. 그러나 이러한 특성을 가진 변종의 이면에는 흥미로운 한 유전자 스위치가 존재하고 있었다.

흔히 돌연변이(mutations)란 유전자에 손상을 주는 오류로 생각하고 있다. 한 복잡한 단백질을 제조하기 위한 과업 지시에서 단 하나의 DNA 복제 오류는 작은 것일 수 있지만, 그 형태에 있어서는 중요한 변화를 가져올 수 있으며, 쓸모없는 쓰레기를 빠르게 만들어버리게 된다. 그러나 그것은 연구자들이 클로버 잎에서 발견한 것이 아니었다.

워싱턴 대학의 보도 자료는, ”시안화물을 만들지 않는 클로버는 필요한 유전자가 정상적으로 발견되는 유전체 부위에서 결손(deletions)되어 있었다. 그것은 유전자가 돌연변이된 것이 아니다. 그것은 완전히 없어진 것이다”라고 적고 있었다.[1]

워싱턴 대학의 켄 올슨(Ken Olsen) 교수는 워싱턴 대학의 뉴스에서, 무작위적인 돌연변이가 아닌 무엇인가가 독립적으로 반복해서 전체 유전자를 삭제했음이 틀림없다고 말했다.

반복되는 DNA 염기서열은 흔히 삭제된 유전자의 측면에 위치하고 있었다. 올슨 교수는 클로버의 성세포(sex-cell)의 분열 동안 교차(crossing-over)에 관여하는 세포 기계가 때때로 ”틀린” 반복 염기서열에 연결되어, 전체 유전자의 삭제를 가져온다고 추정했다.

올슨은, ”정상적으로, 이와 같은 유전자의 삭제는 해로운 것이다. 그러나 이러한 유전자가 삭제 될 때, 그 식물은 어떤 특정한 환경에서 선호되고, 그래서 그러한 타입이 유지된다”고 말했다.[1] 그러한 유전자 삭제는 이로울 수 있다. 왜냐하면 그러한 클로버는 시안화물을 제조하고 그것을 방출하기 위한 효소와 결합하는 데에 들어가는 세포 에너지를 소비할 필요가 없기 때문이다.

워싱턴 대학의 뉴스는, 이 클로버에서 동일한 방식으로 여러 번의 ”진화”가 일어날 수 있었다고 기술하고 있었지만, 그러나 이러한 변화를 '진화”라고 부를 수 없는 몇몇 이유들이 있다.

클로버 식물 종류와 같은 한 종류(a kind) 내에서의 변화는, 그리고 같은 한 종류 내에서의 어떤 특성의 변화는, 단세포 생물이 식물로 바뀌는 진화와 같은 대대적인 규모의 변화라기보다는, 완전히 다른 기능적인 면에서 작동되는 변화인 것이다. 마이크로소프트 프로그램이 하나 혹은 다른 서브루틴(subroutine)을 실행한다고 해서, 그것이 다른 운영체계에서 실행되는 프로그램으로 형태 자체가 바뀔 수 있다는 것을 의미하는 것은 아니다.

큰 그림의 진화(아메바-사람으로의 진화 같은)는 새로운 특성, 새로운 장기나 기관, 그것을 암호화하는 유전자 등을 발명해내는 방법이 필요하고, 그러한 추가물들이 새로운 몸체로 통합되는 방법이 필요하다. 시안화물 유전자의 삭제는 이러한 복합적인 변화를 만드는 방법이 아니다. 클로버가 자신의 시안화물 유전자를 삭제하는 정교하게 반복되는 수단은 초월적 지성의 창조주가 클로버를 정교하게 만들었다는 사실을 가리키고 있는 것이다.


References

1. Lutz, D. How repeatable is evolutionary history? Washington University in St. Louis News. Posted on news.wustl.edu June 23, 2014.

 

출처 : ICR News, 2014. 7. 9.
URL : http://www.icr.org/article/8201/
번역자 : 문흥규

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