Challenges and opportunities for integrating genetic diversity monitoring in megadiverse countries: reflections from Mexico
본 연구는 쿤밍-몬트리올 글로벌 생물다양성 프레임워크의 유전적 다양성 지표를 적용한 멕시코의 초기 사례를 평가하며, 이러한 지표들이 비위협 종 및 작물 야생 근연종 내에 숨겨진 유전적 취약성을 밝혀내고 있는 반면, 이러한 모니터링을 확대하는 데 있어 주요한 과제는 단순히 새로운 데이터를 생성하는 것이 아니라 연구자, 지역사회, 정부 기관 간의 협력을 촉진하기 위해 기존 데이터를 통합하는 데 있음을 밝히고 있다.
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생물다양성은 흔히 종의 수를 세는 것으로 측정되곤 합니다. 숲에 얼마나 많은 종류의 새, 나무, 또는 곤충이 살고 있는지를 세는 식입니다. 하지만 하나의 종은 단일하고 균일한 존재가 아닙니다. 종은 각기 고유한 유전적 지침의 혼합물을 지닌 수많은 별개의 개체군들로 구성되어 있습니다. 이 유전적 다양성은 세상이 변할 때 생명이 적응할 수 있게 해주는 가공되지 않은 원료입니다. 만약 한 개체군이 이러한 내부적 다양성을 너무 많이 잃게 되면, 당장은 살아남을 수 있을지 몰라도 새로운 질병이나 변화하는 기후, 또는 기타 압력에 대응하여 진화할 능력을 상실하게 됩니다. 최근 몇 년 동안, 글로벌 보존 노력은 종의 수를 보호하는 것만으로는 충분하지 않으며, 그 안의 유전적 건강도 함께 보호해야 한다는 점을 인식하기 시작했습니다. 이러한 변화는 개체군이 미래를 위해 그들의 유전적 잠재력을 유지할 수 있을 만큼 충분히 크고 건강한지를 측정하기 위한 구체적인 도구들을 만드는 데로 이어졌습니다.
놀라운 생물 다양성으로 명성이 높은 멕시코에서, 연구진들은 최근 이러한 새로운 도구들을 시험해 보았습니다. 그들은 유전적 건강을 살펴보는 것이 기존의 전통적인 보존 목록들이 놓치고 있는 문제들을 밝혀낼 수 있는지 알고 싶었습니다. 연구팀은 새와 포유류부터 식물에 이르기까지, 그리고 옥수수나 면화와 같은 중요한 작물의 야생 근연종을 포함하여 거의 100여 종의 다양한 데이터를 수집했습니다. 그들은 두 가지 주요 질문에 집중했습니다. 각 종의 개체군이 여전히 얼마나 존재하는가, 그리고 남아 있는 개체군들이 유전적 다양성을 보유할 만큼 충분히 큰가 하는 점이었습니다. 두 번째 질문에 답하기 위해, 그들은 특정 임계값, 즉 유전적 다양성을 잃을 위험이 매우 낮아지는 개체군 규모를 조사했습니다. 그 결과, 많은 종에 있어 개체군들이 이 필수적인 유전적 완충력을 유지하기에는 단순히 너무 작다는 것을 발견했습니다. 이는 해당 종이 비록 멸종 위기 종으로 간주되지 않더라도 마찬가지였습니다.
결과는 조용한 취약성의 모습을 보여주었습니다. 연구진이 유전적으로 안전할 만큼 충분히 큰 개체군의 비율을 계산했을 때, 평균은 겨우 20%를 조금 넘는 수준이었습니다. 이는 그들이 연구한 종들에 대해, 대다수의 지역 개체군이 장기적인 진화적 생존을 보장하기에는 너무 작다는 것을 의미합니다. 반면, 개체군이 완전히 멸종했는지 여부를 살펴보았을 때의 모습은 훨씬 밝았습니다. 그들이 추적한 개체군의 90% 이상이 여전히 존재하고 있었습니다. 이 격차는 현재의 보존 방식에 존재하는 결정적인 사각지대를 드러냅니다. 한 종이 여전히 널리 분포되어 있고 많은 개체군이 남아 있을 수 있지만, 그 개체군들은 서서히 적응 능력을 잃어가는 크기로 줄어들고 있을 수 있습니다. 이 연구는 이러한 숨겨진 유전적 침식이 현재 글로벌 및 국가 기관들에 의해 "관심 대상(least concern)"으로 분류된 종들 사이에서도 일어나고 있음을 보여주었습니다.
연구진은 또한 이러한 유전적 위험이 서로 다른 유형의 종들 사이에서 어떻게 나타나는지 조사했습니다. 그들은 지리적 범위가 매우 제한적인 종들이 넓은 지역에 걸쳐 서식하는 종들보다 작고 유전적으로 취약한 개체군을 가질 가능성이 현저히 높다는 것을 발견했습니다. 이는 산과 계곡이 복잡하게 얽힌 지형 덕분에 많은 종이 작고 고립된 구역에 모여 사는 멕시코와 같은 곳에서 특히 중요합니다. 이러한 고립된 개체군들은 진화론적 관점에서 가장 독특하고 흥미로운 경우가 많지만, 동시에 가장 취약하기도 합니다. 이 연구는 야생 동물을 보호하기 위해 사용되는 현재의 법률과 목록들이, 종이 멸종에 얼마나 가까운지에 중점을 두고 있어 이러한 초기 쇠퇴 단계를 포착하도록 설계되지 않았음을 시사합니다. 어떤 종은 아직 "위험" 목록에 올라 있지 않을 수도 있지만, 그 유전적 미래는 이미 위기에 처해 있을 수 있습니다.
연구팀은 또한 우리가 먹는 음식의 조상인 작물 야생 근연종(crop wild relatives)에도 주목했습니다. 이 식물들은 미래의 도전들을 견뎌낼 수 있는 새로운 품종을 개발하는 데 매우 중요합니다. 평가는 많은 야생 근연종들이 이미 유전적 침식을 겪고 있음을 보여주었습니다. 어떤 경우에는 모든 개별 개체군이 장기적인 유전적 건강을 유지하기에 너무 작았습니다. 또 다른 경우에는 개체군은 존재하지만, 위험한 수준으로 줄어들고 있었습니다. 이 발견은 우리가 식량 안보를 관리하는 방식의 공백을 강조합니다. 우리는 우리가 먹는 작물은 보호하고 있지만, 그 작물들을 본래부터 회복력 있게 만들어주는 야생 유전적 저장고는 흔히 소홀히 하고 있습니다. 연구진은 이러한 위험을 온전히 이해하기 위해서는 야생 식물에서 재배 식물에 이르는 전체 연속체를 살펴봐야 하며, 이는 생물학자뿐만 아니라 수 세대 동안 이 식물들을 관리해 온 농부와 지역 사회까지 포함하는 복잡한 과업이라고 언급했습니다.
궁극적으로, 멕시코의 이 연구는 유전적 건강을 모니터링하기 위한 도구들이 존재하며, 수백만 종의 생물이 있는 자원이 한정된 국가에서도 적용될 수 있음을 입증합니다. 주요 과제는 반드시 처음부터 새로운 데이터를 생성하는 것이 아니라, 대학, 정부 기관, 그리고 지역 사회에 이미 존재하는 정보들을 하나로 모으는 것입니다. 연구진은 개체군 크기를 평가하는 데 필요한 많은 데이터가 이미 현장 기록, 전문가의 지식, 또는 미발표 연구 등의 형태로 존재한다는 것을 발견했습니다. 이러한 흩어진 정보원들을 연결함으로써 생물다양성의 건강에 대한 더 명확한 그림을 그리는 것이 가능합니다. 이 작업은 보존의 미래가 이러한 유전적 통찰력을 기존의 환경 정책이라는 직조물 속에 엮어 넣는 데 있으며, 이를 통해 우리가 오늘날 눈에 보이는 종뿐만 아니라, 내일의 생명이 번창할 수 있게 하는 진화적 잠재력까지 보호할 수 있음을 시사합니다.
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