쓰나미 뒤 섞인 가시고기 유전자 빠르게 사라졌다

국립유전학연구소 등 일본 연구진이 쓰나미로 섞인 가시고기 개체군에서 외래 유전자가 대개 10세대 이내에 급속히 사라졌다고 밝혔다.

이 결과는 Nature Ecology & Evolution에 2026년 9월 25일 실린 논문에서, 연구진이 2012년부터 9년간 제한효소 연관 DNA 시퀀싱(RAD-seq)으로 연속 추적한 자료를 바탕으로 제시되었다. 연구 대상은 2011년 3월 11일 도호쿠 대지진과 쓰나미로 새로 생긴 담수 연못에 들어온 바다종 Gasterosteus nipponicus와 토착 담수종 Gasterosteus aculeatus의 혼합 개체군이다.

가장 중요한 결과는 혼합이 관찰된 초기(2012년)에는 샘플의 38%가 잡종이었지만, 세대 시간이 1년인 이 집단에서 이후 유전체 전반의 G. nipponicus 유전자점(allele)들이 빠르게 감소해 10세대 안에 거의 순수 G. aculeatus로 변했다는 점이다. 특히 성적 격리와 잡종 불임에 관여하는 주요 좌위들, 즉 선조 X염색체(ancestral-X)와 신생 X염색체(neo-X)에 해당하는 자리들은 초기 몇 세대에서 거의 완전히 제거되었다.

연구진은 무작위 유전 표류만으로는 이러한 빠른 소실을 설명하기 어렵다고 판단해, 개체수 조사(표식-재포획으로 산정한 모집단 수 22,485명)를 바탕으로 Wright–Fisher 모형 시뮬레이션을 돌려 비교했다. 또한 생존 실험과 이동성(바다로의 회유) 실험을 통해 생태적 선택과 서식지 선택이 특정 염색체와 염색체 구간에 작용함을 보였고, 양쪽에서 발현되는 여러 생식격리 유전자들이 초기에 장벽 역할을 했다고 설명했다.

논문은 한계도 분명히 밝혔다. 다른 쓰나미 영향을 받은 서식지들에서는 일부 염색체에서 외래 유전자가 더 많이 남아 있었고, 그 원인이 적응적 도입인지 표류인지 지금 자료만으로는 구분되지 않는다고 적시했다. 또한 연구진의 개체 기반 시뮬레이션은 후대에 약효과의 상호부적합(형태중복형 DMI)이 넓게 분포할 때 관찰된 전유전체 소실 양상이 재현된다고 제시했지만, 약효과 불일치 유전자의 정확한 유전자 수준 규명은 아직 어렵다고 밝혔다.

이번 연구는 자연에서 재해로 유입된 유전자 혼합이 주요 생식격리 유전자의 빠른 제거와 뒤이은 전유전체적 정리로 단기간에 되돌아갈 수 있음을 직접 관찰한 사례를 제공한다. 연구진은 이러한 과정과 약효과 불일치의 유전체 분포를 밝히는 추가 연구가 필요하다고 덧붙였다.