문어 DNA 와 남극 빙하

문어DNA와 남극 빙하

문어 DNA, 남극 빙하의 과거를 밝히다

문어 DNA 연구는 지구과학자들이 오랫동안 해결하지 못했던 남극 빙하의 과거를 밝히는데 도움이 되었습니다. 이 연구는 남극 빙하가 마지막으로 언제 붕괴했는지, 그리고 온난화로 인한 해수면 상승에 대한 중요한 정보를 제공했습니다.

터켓 문어의 유전적 역사

이 연구는 남극해저에 서식하는 터켓 문어의 유전적 역사를 분석하였습니다. 이를 통해, 이 지역의 지질학적 특성이 시간이 지남에 따라 어떻게 변화했는지를 알아보았습니다.

빙하 붕괴의 시기

터켓 문어의 다양한 개체군에 대한 분석을 통해, 가장 최근의 빙하 붕괴가 약 10만 년 전에 일어났음을 알 수 있었습니다. 이는 마지막 간빙기로 알려진 시기와 일치하며, 이는 지구과학자들이 의심하였지만 확실히 확인하지 못했던 사실이었습니다.

DNA로 본 과거의 정보

수석 연구저자인 Sally Lau 박사는 "현재 살아있는 동물의 DNA에는 과거 조상에 대한 모든 정보가 담겨 있어 마치 타임캡슐과 같습니다."라고 말했습니다. 연구팀은 전 세계에서 수집한 터켓 문어 96마리의 DNA 서열을 분석하였습니다. 가장 오래된 샘플은 1990년대의 것이었지만, 그들의 유전자 분석을 통해 수백만 년 전의 상세한 가계도를 확인할 수 있었습니다. 이러한 연구는 우리가 지구의 과거를 이해하는데 중요한 역할을 하며, 미래의 기후 변화에 대한 예측을 가능하게 합니다.

 

문어 DNA로 본 남극 빙하의 과거

DNA 분석을 통해 연구자들은 터케트 문어 개체군이 언제, 어떻게 교배되었는지를 파악할 수 있었습니다. 이는 마치 '23andMe'와 같은 유전자 검사를 문어에게 적용한 것과 같은 방식입니다.

 

분리된 문어 개체군

현재, 웨델해, 아문센해, 로스해의 터케트 문어 개체군은 대륙 크기의 서남극 빙붕으로 인해 서로 분리되어 있습니다. 이로 인해 이들은 서로 섞일 수 없게 되었습니다.

 

마지막 간빙기의 유전적 연결성

그러나 이번 연구에서는 지구의 기온이 오늘날과 비슷했던 마지막 간빙기 동안, 약 125,000년 전에 이들 개체군 사이에 마지막으로 유전적 연결성이 있었음을 밝혀냈습니다. 이는 이 기간 동안 서남극 빙상이 붕괴되었음을 시사하며, 이로 인해 문어가 차지할 수 있는 해저의 얼음 경계 지역이 열리고, 서로 다른 지역에 있던 문어 개체군들이 만나 번식할 수 있었습니다.

 

남극 빙하의 붕괴와 해수면 상승

연구 저자인 Jan Strugnell 교수는 "남극 대륙의 WAIS가 전 세계 해수면 상승에 가장 큰 영향을 미치고 있다는 점이 중요합니다. 만약 완전히 붕괴하면, 전 세계 해수면이 3~5미터 상승할 수 있습니다."라고 말했습니다. 그녀는 또한 "지구 온도가 현재와 비슷했던 최근 과거에 WAIS가 어떻게 변화했는지 이해하면, 미래의 해수면 상승 예측을 개선하는 데 도움이 될 것입니다."라고 덧붙였습니다. 이 연구는 문어 DNA를 통해 남극의 과거를 이해하는 새로운 방법을 제시하며, 이를 통해 기후 변화에 대한 더욱 정확한 예측을 가능하게 합니다.

 

터케트 문어개체군의 유전적 연결성 마지막시기

터케트 문어 개체군 사이에 마지막으로 유전적 연결성이 있었던 시기는 약 125,000년 전입니다. 이는 마지막 간빙기(Last Interglacial) 동안으로, 그 시기의 지구 기온은 오늘날과 비슷했습니다. 이 연결성은 서남극 빙상이 붕괴하면서 문어가 차지할 수 있는 해저의 얼음 경계 지역이 열려, 서로 다른 지역에 있던 문어 개체군들이 만나 번식할 수 있었음을 시사합니다.

문어 DNA 연구의 이유와 의의

문어는 연구 대상으로 선택된 이유는 여러 가지입니다.

 

움직임이 제한적인 문어

먼저, 이 문어 종은 상대적으로 움직임이 제한적이기 때문에 연구에 적합합니다. 문어는 해저를 따라 기어다니기 때문에, 같은 지역 내에서 번식할 가능성이 높으며, 이로 인해 유전적으로 구별되는 지역 개체군을 형성합니다. 반면 크릴 등의 빠르게 움직이는 해양 생물은 동질적인 DNA를 가지고 있어, 역사적인 유전적 연관성을 파악하기 어렵습니다.

 

잘 연구된 문어의 생물학

두 번째로, 터케트 문어의 생물학은 상대적으로 잘 연구되어 있습니다. 이로 인해 과학자들은 DNA 돌연변이 속도와 생성 시간, 즉 분자 연대 측정에 중요한 정보를 알고 있습니다.

 

빙하 붕괴와 문어의 움직임에 대한 이해

이 연구는 빙하의 붕괴가 문어의 유전적 연결성에 어떤 영향을 미쳤는지, 아니면 문어의 점진적인 움직임이 주요한 원인인지에 대한 고해상도 데이터와 적절한 표본 크기를 제공하는 최초의 연구였습니다. 그러나 현재로서는 빙하가 언제 붕괴하였는지, 그 과정이 얼마나 걸렸는지 정확히 알 수 없습니다. 하지만 더 신선한 문어 샘플과 발전된 DNA 분석 기술을 활용하면, 이러한 문제를 해결할 수 있을 것입니다.

 

기후 역사 이해를 위한 DNA 사용 계획

연구팀은 기후 역사가 아직 제대로 이해되지 않은 남극의 다른 지역을 탐험하기 위해 DNA를 지속적으로 활용하려고 합니다. 이를 위해 연구팀은 새로운 종을 끊임없이 찾고 있습니다. 이러한 연구는 우리가 지구의 과거와 미래를 이해하는데 중요한 역할을 합니다

 

'선구적인' 문어 DNA 연구의 중요성

이번 문어 DNA 연구는 지구과학 분야에서 '선구적인' 연구로 평가받고 있습니다.

 

지구과학자들의 의견

위스콘신-매디슨 대학교 지구과학과 교수인 Andrea Dutton과 매사추세츠 대학교 애머스트 지구 및 지속 가능성 대학 교수인 Robert M. DeConto는 이 연구를 통해 새로운 데이터 세트가 도입되어 지구의 현재 온도 궤적을 고려할 때 이 역사가 반복될지 여부 등의 흥미로운 질문이 제기되었다고 지적했습니다. 그러나 그들은 각 연구 결과에는 주의 사항이 따른다고 덧붙였습니다.

 

해양 생물학자의 입장

더글러스 크로포드, 마이애미 대학교 해양 생물학 및 생태학 교수는 이번 연구가 "혁신적이고 흥미로운 방법"으로 역사적 기후 변화에 대한 중요한 문제를 해결했다고 평가했습니다. 그는 "이것은 충분한 표본 크기와 신중하게 조사된 유전자 마커 세트를 사용한 신중한 연구"라며, "도전적인 가설을 취하고 (궁극적으로) WAIS 축소를 지원하는 완전히 독립적인 데이터 세트를 사용한다"고 강조했습니다. 이렇게 다양한 전문가들의 호평을 받은 이번 연구는 기후 변화와 관련된 중요한 질문에 대한 새로운 접근 방식을 제시하며, 이에 대한 더 깊은 이해를 돕습니다.