[핵잼 사이언스] 해발 4000m를 뛰어다니는 사자개 티베탄 마스티프의 비밀

평균 해발고도 4000m 이상인 티베트 고원에는 고산 지대 환경에 적응된 독특한 동식물이 살고 있다. 수많은 견종 가운데 유일하게 고산지대 환경에 적응된 대형견인 티베탄 마스티프(Tibetan mastiff) 역시 그중 하나다. 사자 같은 갈기를 지닌 덩치 큰 맹견인 티베탄 마스티프는 다른 개라면 숨이 차서 제대로 뛰기 힘든 저산소 환경에서도 문제없이 뛰어다니며 양 떼를 지킬 수 있다.

그 비결을 알아내기 위해 미국 네브래스카 대학교 링컨 캠퍼스 과학자들은 티베탄 마스티프의 유전자와 헤모글로빈을 면밀히 조사했다. 티베탄 마스티프의 뛰어난 저산소 환경 적응 능력은 헤모글로빈의 우수한 산소 결합력과 관련이 있다. 적혈구 내부에서 산소를 운반하는 헤모글로빈은 본래 산소 결합력이 뛰어나지만, 티베탄 마스티프의 헤모글로빈은 다른 개보다 50% 정도 더 뛰어나다. 그 이유는 아미노산 두 개가 변하면서 헤모글로빈의 구조가 약간 변했기 때문이다.

네브래스카 대학 제이 스토즈 교수에 의하면 이는 현재 환경에 적응한 티베트 늑대(Tibetan wolf)와 티베탄 마스티프에서만 발견되는 특징이다. 다른 개나 늑대에서는 이런 유전자 변이를 찾을 수 없다. 연구팀은 면밀한 유전자 비교 분석을 통해 티베탄 마스티프가 개와 현지 늑대인 티베트 늑대와의 이종 교배를 통해서 개량된 견종이라는 사실을 발견했다. 아마도 초기 티베트 유목민에게 가축과 사람을 지킬 수 있는 가장 합리적인 해결책은 현지 환경에 이미 적응한 늑대와의 잡종이었을 것이다. 티베트인은 이 잡종을 더 개량해 지금의 티베탄 마스티프를 만들었다.

그런데 이렇게 산소 결합력이 좋은 헤모글로빈이 있다면 티베탄 마스티프 이외에 다른 개에도 유리하지 않을까? 언뜻 생각하기에는 티베탄 마스티프와 다른 견종을 교배해서 더 튼튼한 개를 만들 수 있을 것 같지만, 현실은 그렇지 않다. 산소 결합력이 뛰어나다는 이야기는 잘 떨어지지 않는다는 이야기로 산소 농도가 높은 환경에서는 오히려 불리한 특징이다. 이 변종 헤모글로빈이 티베트 늑대와 티베탄 마스티프에서만 발견되는 이유다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com