알쏭달쏭 진화 연결고리,양서류에서 찾았다
각양각색 동물의 외관은 생존을 위한 진화의 결과다. 주변 환경, 천적, 먹이, 성선택 등 다양한 요인에 따라 진화한 것이 오늘날 생물다양성의 요인이다.
그중에서도 가장 보편적인 것이 주위 환경과 색을 일치시켜 천적으로부터 몸을 보호하는 위장색이다. 그런데 이런 진화 중 많은 학자를 난감케 하는 요인이 있으니 알록달록 눈에 띄는 경고색이다.
이는 자연 속에 자신을 숨긴다는 위장색 전략과는 정반대인 방법이다.
경고색에도 장점은 있다.
푸른고리문어, 독화살개구리 등 강렬한 경고색을 가진 동물은 보통 독이 있기에 천적들이 꺼린다. 문제는 포식자가 이런 학습을 완료하기 전까진 눈에 띄는 색으로 인해 숱하게 잡아먹힌다는 사실. 즉 뚜렷한 경고색이 완성되기 전까지 해당 종이 살아남았단 자체가 일종의 모순이라 할 수 있다. 학자들은 이러한 진화의 미스터리를 풀기 위해 큰 노력을 기울여 왔다.
최근 서울대-캐나다 칼튼대 공동 연구팀이 이에 대한 실마리를 찾아내 주목받고 있다. 연구팀은 보호색, 경고색을 갖는 양서류 1천여 종의 유전 데이터를 꼼꼼하게 분석했다. 연구팀은 대규모 분석과 함께 분류 유형을 좀 더 세분화했다.
단순 [위장색 ⇋ 경고색] 2가지 분류를 벗어나 다양한 유형을 고려한 중간단계를 찾고자 한 것.그러자 미스터리를 풀 수 있는 실마리가 잡혔다. 이를 잘 나타내는 생물이 우리나라 서식종인 무당개구리다. 초록색과 검은색이 섞인 무당개구리의 등은 천적의 눈을 속이기 위한 효과적인 위장색이다.
반면 무당개구리는 위협을 받으면 빨간 배를 드러내며 뚜렷한 경고를 날린다. 위장이 실패했다고 판단했기에, 아예 경고색을 보이며 상대를 위협하는 [숨겨진 경고색] 전략이다.
이 밖에도 한 종 내에서 두 가지 다른 형태가 존재하는 다형성(polymorphic) 전략도 있었다. 연구진은 이런 다양한 전략들의 진화적 순서를 재구성했다. 그 결과 숨겨진 경고색 전략이 위장색→경고색 진화의 중간 기점 역할을 한다는 사실을 규명했다.
눈에 잘 띄지 않는 부위부터 경고색이 생겨나 차츰 몸 전체에 퍼지는 식으로 진화했다는 분석이다.
이러한 점진적 변화는 큰 장점을 갖고 있다. 평소 위장색을 바탕으로 천적의 눈을 피하기에 다소 시간이 필요한 초기 진화의 리스크를 줄일 수 있다는 것.
연구팀의 다음 목표는 곤충을 비롯한 다른 분류군이다.
무당벌레, 나방 등 경고색을 띄는 다른 생물도 비슷한 양상으로 진화가 일어났는지 규명하는 것이다. 신비하면서도 놀라운 진화의 신비가 또 한 층 밝혀질지 많은 기대가 된다.
-글 김청한 과학칼럼니스트 디자인 동아S&C
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