수컷의 성을 결정짓는 Y 염색체.
이 Y 염색체가 점점 퇴화되고 있습니다.
빠르면 수백만 년 안에 완전히 사라지게 될 것으로 예상되고 있죠.
하지만 아직 포기하기엔 이릅니다. 우리에겐 아직 마지막 희망이 남아 있는데요.
지구에는 이미 Y 염색체가 완전히 사라진 동물들이 존재하고 있기 때문입니다.
과연 인류도 이들처럼 새로운 성 유전자를 진화시킬 수 있을까요?
반드시 진화시켜야만 합니다. 그렇지 않으면 인류는 모두 멸종하게 됩니다.
인간은 X와 Y염색체를 가지고 있습니다.
암컷은 X 염색체는 두 개 가지고 있고, 수컷은 Y 염색체 하나를 가지고 있죠.
그리고 이 두 염색체에는 다양한 유전자들이 포함되어 있습니다.
X 염색체에는 성 결정 이외에도, 다양한 역할을 하는 900여 개의 유전자들이 들어 있는데요.
하지만 Y 염색체에는 고작 55개의 유전자가 포함되어 있을 뿐입니다.
즉, X 염색체가 Y 염색체보다 무려 15배가 넘는 유전자를 가지고 있다는 겁니다.
그런데 인간의 염색체는 왜 이렇게 불균형하게 진화되었을까요?
이를 알아보기 위해 과학자들은, 오리 너구리의 염색체를 살펴보기로 했습니다.
오리 너구리가 선택된 이유는, 포유류 중에서 가장 원시적인 단공류이기 때문인데요.
이들의 염색체를 분석해보면, 원래 포유류들이 가지고 있던 염색체의 형태를 추정해 볼 수 있을 겁니다.
분석 결과, 오리 너구리들은 거의 비슷한 크기와 모양의 X, Y 염색체를 가지고 있었는데요.
이는 X와 Y염색체의 크기가 확연하게 다른 인간과는, 완전히 대조적이라고 할 수 있었습니다.
이러한 결과는, 우리의 염색체도 원래 비슷한 크기를 가지고 있었을 가능성을 시사하고 있었죠.
인간과 오리 너구리는 약 1억 6600만 년 전에 진화적으로 서로 갈라지게 되었습니다.
그 이후, 인류의 Y 염색체는 진화의 과정에서 약 900여개의 유전자를 잃어버려 55개 정도가 남게 되었을 겁니다.
즉, 인간의 Y 염색체가 작아진 이유는, 시간 지나면서 유전자를 잃고 퇴화되었기 때문이라는 건데요.
만약 이러한 추정이 맞다면, Y 염색체는 앞으로 1천 1백만 년 후에는 완전히 사라질 가능성이 있습니다.
그러던 중 한 연구팀이, 아주 독특한 설치류의 동물들을 발견하게 되었습니다.
이 동물들은 북부두더지쥐와 일본의 가시쥐로, 둘다 Y 염색체를 가지고 있지 않았는데요.
이들은 X 염색체로만 성을 결정하고 있었으며, 하나 또는 두 개의 X 염색체를 가지고 있었습니다.
이 동물들이 Y 염색체 없이 성을 결정하는 방법은 아직 정확히 밝혀지지 않았습니다.
하지만 최근 과학자들은, 가시쥐의 Y 염색체에 있던 대부분의 유전자들이 다른 염색체로 옮겨진 흔적을 발견했죠.
그런데 이상한 점은, Y 염색체에서 성을 결정하는 중요 유전자인 'SRY 유전자'의 흔적은 발견되지 않았다는 겁니다.
다만, 과학자들은 수컷에게는 있지만 암컷에게는 없는, 중복된 DNA의 작은 배열들을 발견하게 되었는데요.
이 중복된 배열은 가시쥐의 3번 염색체에 있던 SOX9 성 유전자의 근처에서 발견이 되었습니다.
참고로 SOX9 유전자는, 남성 호르몬의 생성과 고환의 형성을 촉진하는 성 결정 유전자입니다.
이 유전자는 원래 Y 염색체에 있는 SRY 유전자에 의해서 활성화 될 수 있죠.
하지만 가시쥐의 SOX9유전자는 중복된 DNA의 배열에 의해서 활성화되고 있었습니다.
즉, 이들은 Y 염색체의 SRY 유전자가 없어도, 수컷을 만들어낼 수 있게 되었다는 겁니다.
언젠가 인간의 Y 염색체는 완전히 사라지게 될 지도 모릅니다.
실제로 지구에는 수컷이 완전히 사라져버린 종들이 여럿 존재하고 있습니다.
일부 도마뱀들과 뱀에서 발견이 되고 있으며, 이들은 단위 생식으로 알을 낳고 있죠.
하지만 인간이나 포유류들은, 이들처럼 수컷이 없이 새끼를 낳는 것은 불가능합니다.
인간과 포유류의 성 결정에는 최소 30개의 중요한 유전자가 관여되어 있는데요.
이러한 유전자들은, 반드시 아버지로 부터 물려받아야만 정상적으로 기능하기 때문입니다.
아버지에게서 물려받은 특정 유전자가 없이, 암컷 만으로 번식하는 것은 절대로 불가능 하죠.
이는 Y 염색체가 사라지게 되면, 인류가 멸종하게 된다는 의미로 이어지게 됩니다.
하지만 오늘 살펴본 일부 설치류들 처럼 인류가 진화할 수 있다면, 미래는 달라질 수 있습니다.
물론 이러한 진화 과정에는 아주 큰 부작용이 뒤 따르게 될 가능성이 높은데요.
바로 종의 분리입니다.
이러한 종의 분리는, 새로운 성 결정 유전자를 진화시킨 북부두더지들쥐와 가시쥐에게서 실제로 일어났던 일이죠.
즉, 1,100만 년 후의 지구는, 대략 두 가지 형태의 모습을 갖추게 될 가능성이 있습니다.
첫 번째는, Y 염색체의 퇴화로 인간이 완전히 사라져버린 세계.
두 번째는, 새로운 성 결정 유전자의 진화로 인해 분리된, 서로 다른 종으로 나눠진 인간들의 세계.
과연 인류의 미래는 어떻게 될까요?
어쩌면 인류의 미래는, 이 두 가지의 가능성 중에서 하나로 흘러가게 될지도 모릅니다.
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