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입으로 새끼 낳는 개구리 부활
ㆍ작성자: 투모로	ㆍ작성일: 2013-06-14 08:12	ㆍ조회: 3102
ㆍ분류:	ㆍ추천: 0	http://paulus.woobi.co.kr
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위장을 자궁으로 사용하는 유일한 동물

1974년 호주의 양서류학자 마이크 타일러(Mike Tyler)는 희한한 광경을 목격했다. 바로 눈앞에서 개구리가 입으로 새끼 개구리를 낳는 그야말로 희한한 모습을 관찰하고 너무나 깜짝 놀랐다. 퀸즈랜드 열대 우림에서 2년 전에 발견된 개구리였다.

에들레이드 대학 교수인 타일러 박사는 당시 이 믿기지 않는 번식방법을 보고하려 했지만 세계적 과학전문지 네이처는 게재를 거부했다. 이치에 맞지 않는다는 이유에서다. 그는 결국 ‘동물행동’이라는 다른 학술지에 1981년 이 사실을 발표했다.

▲ 최근 호주의 한 연구팀은 '입으로 새끼를 낳는 개구리' 부활에 성공했다. 이름이 남부 위부화 개구리는 위장을 자궁으로 쓰는 아주 희귀한 동물이다. ⓒ마이크 타일러 교수
타일러 박사의 논문에 따르면 개구리 암컷의 배를 살짝 눌렀더니 토하는 행동과 함께 1초도 안 돼 여섯 마리의 새끼 개구리가 튀어나왔다고 한다. 비단 전 세계의 양서류 학자들뿐만 아니라 많은 사람들이 이 소식을 듣고 놀랐다. 입을 알을 낳는다면 다소 이해가 간다. 그런데 어떻게 올챙이 과정도 걸치지 않고 입으로 바로 새끼를 토해낼 수 있다는 말인가?

내용은 이렇다. 이 남부 위부화 개구리(Rheobatrachus silus) 암컷은 수정된 자기 알을 삼켜 뱃속에서 키운다. 일반적인 해석으로는 위액 속에 들어 있는 강한 위산 때문에 알이 살아남기 어렵다.

그러나 흥미로운 이 개구리는 올챙이를 거쳐 개구리가 될 때까지 새끼를 6주일 동안 배 속에서 키운다. 그동안 위산 분비를 완전히 멈춘다. 당연히 아무것도 먹지 않는다. 먹으면 위액이 분비되기 때문이다. 몸무게의 50%는 아기 개구리 몫이다.

자라나는 올챙이와 개구리 때문에 배는 점점 부풀어오르는 대신 허파는 완전히 쪼그라들어 기능정지 상태에 빠지고 피부 호흡으로 견딘다. 출산하기 전 새끼 개구리 20여 마리는 어미 몸무게의 40%나 차지했다고 타일러 교수는 밝혔다.

그동안 관찰된 보고서에 따르면 알에서 깬 새끼를 입 속에 보관하는 물고기가 있다. 또한 알이나 올챙이를 지고 다니는 개구리도 있다. 하지만 여태껏 위장을 자궁으로 쓰는 동물은 없었다. 그러나 안타깝게도 이 개구리는 1983년, 채집해 기르던 개체를 끝으로 멸종하고 말았다. 연구자들이 서식지를 아무리 뒤졌으나 한 마리도 찾을 수 없었다.

이듬해 퀸즈랜드 북부에서 같은 속(屬)의 위장 번식 개구리 다른 종이 발견됐지만 이마저도 곧 멸종했다. 벌목, 오염, 항아리곰팡이 등이 멸종원인으로 지목됐지만 정확한 이유는 알려지지 않았다.

호주 연구진 ‘라자로 프로젝트’에 나서

호주 연구진이 이 특이한 개구리를 되살리는 방법으로 라자로 프로젝트(Lazarus Project)’에 나섰다. 연구진은 성경 속에서 죽었던 나자로가 부활한 것을 의식해 이런 이름을 붙였다. 방법은 체세포 핵 이식을 통한 복제방법으로 황우석 전 서울대 교수가 쓰던 방식이다. 멸종된 동물의 DNA를 가까운 친척 동물의 핵에 넣어 발생을 유도하는 기술이다.

연구진은 죽은 세포핵을 다른 개구리 종의 신선한 난자에 이식하는 복잡한 복제 기술을 이용하여 멸종된 호주 개구리의 유전체를 되살려내는 데 성공했다. 그들은 1970년대에 수집된 조직에서 세포핵을 발견했으며 전통적인 냉동상태로 40년을 보관했다.

이 ‘탈멸종 (de-extinction)’ 프로젝트는 개구리의 생명을 되돌리는 것을 목표로 하고 있다. 지난 5년 동안 반복적인 실험을 통해서 과학자들은 체세포 핵 이식으로 알려진 실험실 기술을 이용했다.

남부 위부화 개구리의 먼 친척관계인 큰 줄무늬 개구리 (Great Barred frogs, Mixophyes fasciolatus)의 난자를 채취하여 난자의 핵을 비활성화시키고 멸종된 개구리의 죽은 세포의 핵으로 대체했다. 이들 알의 일부는 자발적으로 분화되고 초기 배아단계로 발달했다.

비록 이들 배아 중에서 아무것도 며칠을 넘기지 못했지만 유전적인 테스트를 통해서 분화된 세포는 멸종된 개구리의 유전물질을 담고 있다는 사실이 밝혀졌다. 이번 연구결과는 아직 논문으로 발표되지 않았다.

호주의 뉴사우스 웨일즈 대학의 라자로 프로젝트를 이끌고 있는 마이크 아처(Mike Archer) 교수는 “우리는 나자로의 부활 이야기에 관심을 갖고 있다. 우리는 현재 냉동상태로 보존된 멸종된 개구리의 세포를 복제실험에서 사용하게 될 것”이라고 말했다.

“태즈메이니아 호랑이, 매머드, 도도새 등도 복제 대상”
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아처 교수는 이미 멸종된 태즈메이니아 호랑이도 복제하려고 하고 있다고 밝혔다. 현재 전세계의 다양한 연구자들은 다른 멸종된 동물과 식물에 대한 ‘탈-멸종’ 계획을 논의하고 있다. 현재 가능한 복제후보동물은 매머드와 도도새, 쿠바 붉은 마코앵무새 (Cuban red macaw)와 뉴질랜드의 자이언트 모아새 (giant moa) 등을 포함하고 있다.

아처 교수는 “지난 5년간의 실험 끝에 이제 몇 가지 기술적 관문만 남겨 놓았다”고 밝혔다. 이 개구리가 자라나면 멸종한 위장 번식 개구리의 유전자를 갖춘 개구리가 부활하는 셈이다. 현재 배아는 며칠 동안만 생존하는 수준이다.

그는 “우리가 멸종시킨 종은 우리가 되살릴 도덕적 책임이 있다”고 주장한다. 종 부활의 실질적인 효과도 있다. 개구리의 알과 올챙이가 내보내는 위액 분비 억제 물질을 연구하면 위궤양 치료나 위장 수술 뒤 빠른 회복 등에 응용할 수도 있을 것이다. 또 전체 종의 40%가 멸종위기인 양서류를 보존할 최후 수단이 될지도 모른다”고 말했다.

그러나 이에 대해서 찬반 이론이 분분하다. 기술의 성공 가능성을 차치하더라도 여러 가지 문제가 생길 수 있다. 과연 우리가 살아가는 지금의 이 환경이 부활한 동물이 살 여건이 되는지는 무엇보다 중요하다.

남부 위부화 개구리 서식지만 해도 이미 야생화한 돼지, 외래종 잡초, 항아리 곰팡이가 도사리고 있다. 잡아 먹히고 병들어 더 이상 자연에서 스스로 생존할 수가 없다. 또 우리의 관심을 끄는 빙하기 동물인 매머드를 되살려 어디에 풀어 놓을 것인가? 가뜩이나 비좁은 동물원에 가두려고 멸종 동물을 부활시키는 것도 무책임하고 비윤리적이란 지적이 나온다.

동물복제 찬반이론 많아 “구제불능 동물에는 손을 떼자”

'멸종동물의 부활, 과연 어떻게 할 것인가' 하는 문제는 어제 오늘의 이야기가 아니다. 그러나 분명한 것은 대부분의 동물보존학자들은 이런 멸종위기에 처한 동물들 다수가 이미 자연에서 생존능력을 상실했다고 판단하고 있다.

다시 말해서 유전자 조작 등 생명과학을 이용해 이들을 살려낸다 해도 계속 보호를 받아야만 하는 동물원 속의 전시품이 될 뿐 자연상태에서 스스로 복원할 수 있는 능력은 잃어버렸다는 것이다.

따라서 판다나 호랑이와 같이 유명하지만 멸종 상태에 가까운 동물들을 되살리는 데 많은 예산을 투자하느니 ‘성공 가능성이 있는 동물’에 투자하는 것이 오히려 야생동물 보호 측면에서 더 바람직하다는 주장이 제기되고 있다.

2011년 야생동물 보호와 관련된 600여 명의 과학자들을 대상으로 한 여론조사가 있었다. 여기에서 반수 이상이 종(種)에 대한 ‘긴급환자서열(triage)’을 매기는 데 동의했다. 다시 말해서 야생에서 생존하기가 너무 어렵거나 비용이 과다하게 드는 동물들을 희생시키는 대신 가능성 있는 야생동물이나 식물에 집중하는 것이 필요하다는 것이다.

긴급환자서열이란 전쟁 시 부상 당한 환자에 대해 주로 매기는 순위로 생명을 구하기 힘들다고 판단되는 환자보다 구할 수 있다고 판단되는 환자를 우선 치료한다는 내용이다. 일부 과학자들은 그러한 처사를 비윤리적으로 간주할지 모른다.

캐나다 정부는 대서양 산(産) 연어를 되살리기 위해 수백만 달러를 쏟아 부었다. 그러나 별다른 성과를 보지 못했다. 그런 천문학적 비용을 다른 생물보호 프로젝트에 투자했다면 더 나은 결과를 얻었을지도 모른다.