국내 최대 군락 ‘독도 산호’ 어떻게 살았나? … KIOST, 멸종위기종 ‘유착나무돌산호’ 유전체 규명

독도에 서식하는 유착나무돌산호 군락지(왼쪽)와 유전체 구조.

[아시아경제 영남취재본부 김용우 기자] 남해와 동해안 일부 지역에 서식하며 멸종위기종으로 알려진 ‘독도 산호’의 유전체를 국내 연구진이 규명했다.

연구 대상은 유착나무돌산호라는 해양 고착 생물종인데 독도에서 국내 최대 규모의 군락지가 발견돼 이른바 독도 산호라 불린다.

한국해양과학기술원(KIOST)은 독도에 서식하는 멸종위기종 유착나무돌산호(Dendrophyllia cribrosa)의 유전체를 분석한 결과 이들 유전체 크기는 625Mb로 염색체는 14쌍이며 유전자 수는 약 3만490개에 달하는 것으로 확인했다고 6일 알렸다,

KIOST는 이번 연구가 독도의 생태 변화를 관찰할 수 있는 중요한 지표로 활용될 것이라고 설명했다.

유착나무돌산호는 돌산호목 나무 돌산호과에 속하는 종이다. 이동성이 없는 고착성 생물로 남해안과 동해안 일부 지역에 제한적으로 분포해 있다.

유착나무돌산호는 멸종위기 야생생물 2급으로 지정돼 있으며 2016년 독도에서 폭 5m, 높이 3m의 국내 최대 규모의 군락지가 발견돼 이목을 끌었다.

이들은 열대 해역의 산호류와 달리 미세조류와 공생하지 않는 비공생 산호로 공생 산호류와 다른 방향으로 진화된 것으로 판단돼 왔다. 다만 이에 대한 구체적인 연구 결과는 제시되지 않았다.

‘야생생물 보호 및 관리에 관한 법률’에 따라 현재 멸종위기에 처한 야생생물은 멸종위기 야생생물 1급, 멸종위기 우려가 있는 종은 2급으로 구분해 관리되고 있다.

비공생 산호류는 단세포인 미세조류와 공생하지 않는 산호를 말하며 공생 산호는 심바이오디니움(Symbiodinium) 속의 단세포인 미세조류와 공생하면서 다양한 형태의 생물학적 에너지원 공급을 의존한다.

KIOST 남해연구소 위해성분석연구센터 염승식 책임연구원 연구팀은 게놈연구재단(이사장 박종화) 김정은 박사 연구팀과 공동으로 2020년 경상북도 울릉군 독도 똥여에서 유착나무돌산호를 채집했다.

공동 연구진은 유전체를 해독 분석하고 염색체 수준의 고품질 유전체 정보를 확보해 그 연구 결과를 논문에 게재했다.

연구에 따르면 비공생 산호인 유착나무돌산호는 공생 산호류에 비해 Acyl-CoA 대사과정과 탄수화물 수송자와 관련된 유전자들이 확장돼 있어 이를 통해 세포 에너지를 얻는 것으로 확인됐다.

특히 면역 관련 유전자들의 영향으로 외부 미생물들의 침입으로부터 자신을 보호하는 능력이 높을 것으로 예상됐다.

유착나무돌산호에서 확장된 유전자군.

Acyl-CoA 대사과정은 지방산을 활성화하는 과정으로 많은 에너지 공급에 필수적이다. 또 탄수화물 수송자는 중요한 에너지원인 탄수화물을 세포 안·밖과 세포 간 이동시키는 역할을 하는 분자이다.

KIOST 김웅서 원장은 “이번 연구성과로 향후 멸종위기 산호군락 보전에 새로운 패러다임이 마련돼 범지구적인 해양생태계 재앙을 막는 데 기여할 수 있기를 바란다”고 말했다.

또 “우리나라의 해양생물자원 주권은 물론 고유영토에 대한 주권 수호에도 기여할 수 있기를 바란다”고 했다.

이번 연구는 ‘독도의 지속가능한 이용연구(연구책임자 박찬홍)’와 ‘포스트게놈 다부처유전체사업’의 하나로 수행됐다.

향후 KIOST는 비공생 산호류만이 가지는 대사작용 및 생리학적 특성을 규명하는 연구를 더 추진한다는 계획이다.

영남취재본부 김용우 기자 kimpro7777@asiae.co.kr