멸종생물 복원을 표방하는 미국의 콜로설 바이오사이언시스(이하 콜로설)가 도도새 복원에 필요한 핵심 기반 기술을 확보했다고 밝혀 크게 주목받고 있다. 기존에 포유류 중심으로만 진전됐던 유전자 교정·복제 기술이 난생 조류로 확장될 수 있음을 시사한 결과다. 포유류는 체세포핵 이식이나 수정란 조작으로 복제 동물 생산이 가능하지만, 조류는 알껍데기 형성 이전 단계에서 유전자를 조작해야 해 기술 장벽이 높았다. 콜로설은 그 병목을 원시생식세포(PGC) 배양·주입 기술로 뚫겠다는 구상이다.
멸종 동물 도도새. 기사 내용을 바탕으로 AI가 생성한 자료사진.
18일 동아사이언스에 따르면 콜로설 연구진은 도도새의 현존 최근연관종인 니코바르비둘기의 PGC를 분리해 300여 가지 배양조성 조합을 시험했고, 두 달 이상 안정적 증식이 가능한 조건을 찾았다고 밝혔다. 주입 실험에서는 배양한 PGC가 비둘기 배아 내부에서 정소·난소로 이동해 정상적으로 자리 잡는 과정이 확인됐다. 조류 복원에서 PGC는 핵심 매개다. 배아 단계에서 주입된 PGC가 생식세포로 분화하면, 이후 태어나는 개체는 체세포는 원래 유전형질을 유지하되 생식세포 계통만 교정 유전정보를 보유한 ‘키메라’가 된다. 이 키메라가 낳는 다음 세대에서 교정 유전자가 발현돼 표적 형질을 구현하는 구조다.
콜로설은 자체적으로 생식세포를 만들지 못하도록 설계한 닭을 개발 중인 것으로 전해졌다. 이 닭의 배아 단계에 유전자를 교정한 니코바르비둘기 PGC를 주입하면 닭의 생식선은 비둘기 유래 생식세포로 채워진다. 결과적으로 닭이 낳는 알은 비둘기 유전형질을 담게 되고, 단계적 교정을 거친 니코바르비둘기 유전자를 통해 도도새 표준 유전자형에 접근한다는 로드맵이다. 포유류에서의 핵이식 복제 대신, 조류만의 생식세포 치환 체계를 이용해 ‘대리모 닭’으로 멸종 조류를 꺼내올린다는 개념이다.
조류 PGC를 이용한 복제·교정은 약 20년 전 닭·거위에서 개념 증명이 끝났지만, 다른 조류군으로 확장되지 못했다. 종별 배아 발달 속도, PGC 이동 시점, 배양에서의 대사 요구조건이 크게 달라 표준화가 불가능했기 때문이다. 이번 니코바르비둘기 PGC 배양 성공은 비둘기류까지 저변을 넓힌 첫 사례라는 점에서 기술적 의의가 있다. 다만 논문은 사전공개 서버(bioRxiv)에 게재된 상태이며, 동료평가가 완료되지 않았다. 교정 PGC를 통해 실제 생식능을 가진 성체가 생산되는지, 다음 세대에서 표적 형질이 안정 전달되는지, 다세대 교배에서 유전적 이상이 없는지가 후속 검증 과제로 남아 있다.
도도새. 기사 내용을 바탕으로 AI가 생성한 자료사진.
도도새는 몸길이 약 1m, 체중이 가금류 평균의 수배에 달하는 대형 조류였다. 동남아 열대 비둘기 계통이 인도양을 건너 군도에 정착했고, 약 800만 년 전 수중 화산활동으로 형성된 모리셔스 섬에서 독자 종으로 분화했다. 대형 포식자가 없는 고립 생태계에서 비행능력은 비용 과잉이 됐고, 비행근은 퇴화했다. 숲 바닥에 둥지를 틀고 과실·씨앗을 주로 먹으며, 건기·우기가 극단적으로 오가는 환경에서도 적응적으로 살아남았다.
도도새 멸종의 전환점은 1598년 이후다. 네덜란드 선원들의 상륙 자체보다, 그들이 들여온 염소·돼지·원숭이 같은 대형 초식·잡식동물, 그리고 무심코 유입된 쥐가 치명적이었다. 외래종은 숲 하층 식생을 훼손했고, 알·새끼를 먹이로 삼았으며, 먹이 경쟁을 촉발했다. 인위적 사냥이 가속 요인이었지만 멸종의 직접 원인은 생태계 교란과 번식 실패의 누적이었다.
18세기 말 멸종 개념이 학계에 정립되기 전까지는 도도의 실재조차 의심받았고, 일러스트와 풍자문학은 도도를 '둔하고 탐욕스러운 새'로 고착했다. 이후 골격 표본 분석에서 도도의 뇌-체중 비율이 비둘기류와 유사했다는 사실이 확인됐고, 과도하게 비만한 묘사는 번식기 관찰 오해나 부정확한 묘사에서 비롯됐다는 반론이 제시됐다. 도도는 멍청한 실패’가 아니라 외래종 급습에 취약했던 고립 섬 생태계의 전형적 희생자였다.
Copyright ⓒ 위키트리 무단 전재 및 재배포 금지
본 콘텐츠는 뉴스픽 파트너스에서 공유된 콘텐츠입니다.
