물고기 지느러미가 손으로 진화…실험으로 확인(네이처)

물고기의 지느러미가 인간을 비롯한 동물의 손·발가락과 손·발목으로 진화했다는 증거를 미국 시카고대 연구팀이 실험을 통해 입증했다.

세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호(8월 17일자)에 실린 이 연구논문은 물고기의 지느러미 줄을 형성하는 세포가 육지 동물의 사지를 형성하는 데 중요한 역할을 하는 것을 보여줬다.

육지에 사는 포유류의 팔다리는 물고기의 지느러미에서 서서히 진화해 생겼다는 학설은 관련 화석 형태의 연구를 통해 알려졌지만, 지느러미 부분이 어떻게 손발가락이나 손목으로 변화했는지는 알려지지 않았다.

연구팀은 인간과 쥐에서 손발가락이나 손목을 생성하는 것으로 알려진 특정 유전자에 주목했다.

이들은 실험 동물로 흔히 쓰이는 열대어인 제브라피시를 대상으로 삼았다.

그리고 유전자 가위 기술인 크리스퍼(CRISPR/Cas)를 사용해 사지 형성과 연관된 이 유전자를 제거해 작동하지 않게 만들었다.

이후 이들 제브라피시를 번식시킨 결과, 가슴과 배, 그리고 등의 지느러미에서 방사형으로 뻗어있는 부분에 부드러운 뼈가 거의 없어지는 것을 발견했다. 그리고 지느러미 끝 부분에는 딱딱한 뼈가 남았다.

이는 지느러미의 부드러운 뼈의 구조가 점차 진화해 인간의 손발가락이나 손발목이 되는 것을 나타내고 있는 것이고 연구팀은 설명했다.

이에 대해 연구를 이끈 나카무라 테츠야 박사는 “물고기가 육지 동물로 진화한 메커니즘(기전)을 해명하는데 큰 진전이 될 것”이라고 말했다.

사진=시카고대 슈빈 실험실

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr