하늘 버리고 바닷속 택한 펭귄 6천만년 진화사

현생종 게놈·멸종 화석 분석…기후·해류 변화가 진화 동력

펭귄 하면 남극의 얼음 위에서 뒤뚱거리며 종종걸음치는 모습이 가장 먼저 떠오르지만 아주 오래전에는 하늘을 훨훨 날던 바닷새였다.

앨버트로스와 같은 조상에서 갈라져 나왔지만 바다오리처럼 잠수 기술을 갖게되고 수중 사냥에 적응하면서 나는 법을 완전히 잃고 말았는데, 약 6천만년 전 부터 시작된 펭귄의 진화사를 밝혀낸 새로운 연구 결과가 나왔다.

로이터 통신 등 외신에 따르면 덴마크 코펜하겐대학 '빌룸 생물다양성게놈센터'의 테레사 콜 박사 등이 참여한 국제 연구팀은 펭귄의 게놈 분석과 화석 분석 등을 통해 밝혀낸 결과를 과학 저널 '네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications)에 발표했다.

연구팀은 펭귄 종의 4분의 3이 멸종한 만큼 현재 생존해 있는 현생 종만 분석해서는 펭귄 전체의 진화 과정을 밝혀낼 수 없는 것으로 봤다.

이에 따라 현생 종과 최근 멸종한 펭귄까지 모두 20종의 유전물질을 확보해 게놈을 분석하고, 이를 이미 멸종한 50여 종의 화석 자료와 연결지어 들여다봤다.

지금까지 확인된 최초의 펭귄은 공룡이 멸종하고 약 500만 년 밖에 안 지난 6천100만년 전 뉴질랜드에 서식하던 '와이마누 마네링기'(Waimanu manneringi)로 기록돼 있다.

현재 가장 큰 '황제펭귄'도 키가 1m밖에 안 되지만 고대 펭귄 중에는 1.8ｍ에 달하는 대형 종도 있었다.

연구팀은 지구의 기후 및 해류 변화가 펭귄 진화의 주요 동력이 돼왔으며 이는 게놈 속에 흔적이 남아있다고 밝혔다.

펭귄은 적도 이북에 서식하는 갈라파고스 펭귄을 제외하면 대부분은 남반구에서 서식해 왔는데, 기온이 오를 땐 극지 쪽으로, 내려갈 땐 북쪽으로 확장하며 개체수도 변동해온 것으로 나타났다.

연구팀은 또 펭귄이 조류 중에서 가장 낮은 진화율을 보이는 것으로 분석했다.

연구팀은 펭귄이 수중 사냥에 적응하는 과정에서 물속에서 먹잇감을 더 잘 볼 수 있도록 녹색과 적색 색각은 둔화된 대신 청색에는 더 예민하게 유전자 변이가 이뤄진 것을 확인했다.

또 짜거나 신 맛을 감지하는 유전자는 활성화 돼있지만 쓰거나 단 맛을 느끼는 유전자는 불활성화 했는데, 이는 찬 바닷물에서 물고기나 새우, 오징어 등의 먹잇감을 잡아먹느라 더는 필요치 않은데 따른 결과물인 것으로 추정됐다.

이와 함께 펭귄은 날개 뼈가 평평하고 경화하면서 지느러미로 변하고, 뼛속의 공극도 줄어드는가 하면 심해잠수에 적합하게 뼈의 두께가 두꺼워지고 근육도 더 많은 산소를 저장할 수 있게 진화한 것으로 분석됐다.

연구팀은 펭귄이 다시 기후변화의 위협을 받고있는 상황이라면서 펭귄의 제한된 서식지와 남빙양의 온난화 속도 등을 고려할 때 이번 연구 결과는 펭귄이 미래환경에 적응할 수 있는 능력에 의문을 제기해주는 것이라고 밝혔다.

/연합뉴스