5개국 10개 기관 유전체 변이 공동 연구
2000년 네이처에 발표된 가설 첫 증명

한반도를 비롯한 동북아시아가 비슷한 기후의 북미에 비해 식물 종이 다양한 이유는 복잡한 지형과 기후 변화의 영향이라는 연구 결과가 나왔다.

환경부 국립생물자원관은 11일 한국·일본·중국·러시아·미국 등 5개국 10개 기관이 참여한 구상나무와 근연종(분비나무·사할린전나무·베이치전나무)의 유전체 변이 분석 공동 연구 결과를 발표했다.

‘크리스마스 트리’로 알려진 구상나무는 제주 한라산과 지리산·덕유산 등 남부지방 아고산대에 서식하는 고유종이자 기후변화로 인한 서식지 감소로 국제자연보전연맹(IUCN)이 지정한 멸종위기종이다.

연구진은 유전·계통적으로 매우 밀접한 근연종에 대한 유전체 변이 분석에 나섰는데 구상나무와 분비나무는 구과(솔방울) 비늘 방향을 제외하고는 거의 유사해 전문가도 식별이 쉽지 않다. 한반도와 일본, 중국 동북부, 러시아 동아시아지역에 서식하는 구상나무와 근연종 38개 집단 728개체 유전체 분석 결과 ‘유전적 연결성’이 확인됐다.

설악산·소백산·월악산·일월산 등에 서식하는 구상나무와 분비나무는 모습을 포함해 유전적 요소를 일정 비율 이상을 가졌다. 약 2만년 전 마지막 빙하기를 거치며 한반도 기온이 오르면서 구상나무는 북서쪽 저지대로 서식지를 넓히고 분비나무는 남동쪽으로 이동하면서 만나게 됐다. 구상나무 근연종 모계 유전자에서 북미 쪽 나무 유전자도 발견됐다.

빙하기 해수면이 낮을 때 아시아와 북미를 연결한 ‘베링육교’로 북미 쪽 나무가 유입돼 구상나무 일부 집단에도 영향을 주면서 근연종 다양성을 촉진한 것으로 연구진은 분석했다. 반면 북미는 지형이 상대적으로 단순해 ‘잡종화’가 덜 이뤄진 것으로 추정했다.

이번 연구로 지난 2000년 미국 일리노이주 주립박물관 홍첸 연구사와 미주리대 생물학과 로버트 리클레프스 교수가 과학 저널 ‘네이처’를 통해 제기한 가설이 증명됐다. 두 연구자는 동아시아의 복잡한 지형과 지리가 북미에 비해 동북아지역 식물 종 다양성이 높은 이유로 동북아시아 지형의 복잡성과 신생대 기후변동에 의한 것이라고 주장했다.

연구진은 연구 결과를 하반기 국제학술지 ‘생물지리학회지’에 게재할 예정이다.

서민환 국립생물자원관장은 “그동안 증명되지 않았던 동북아시아의 식물 종 다양성 원인을 확인할 수 있었다”라며 “종의 번성과 쇠퇴 등의 역사를 추정할 수 있는 유전체 연구를 지속해 추진할 계획”이라고 밝혔다.