지구상에서 최대로 보이는 단일 식물이 발견되었다.
서호주 세계유산 샤크만(Shark Bay)의 얕은 물에는, "포시도니아 오스트랄리스(Posidonia Australis)"라는 해초가, 약 180평방km에 걸쳐 펼쳐져 있다는.
서호주대(UWA)와 프린더스대(Flinders University)팀이, 그 유전자 조사를 실시한 결과, 무려 모든 것이 단일 개체로 판명되었다는 것이다.
이게 대체 어떻게 된 일일까?
■ 4500년 전에 출현하여 세력을 확장하고 있던
이번 프로젝트는 샤크만의 해초가 유전적으로 얼마나 다양한지 이해하는 노력에서 비롯되었다.
해초에 몇 종류의 식물이 자라고 있는지 알려면, 그 식물의 DNA를 조사해야 하는데, 그래서 팀은 샤크만 전역에서 10곳을 골라 포시도니아 오스트랄리스 샘플을 채취했고, 전체 샘플로부터 합계 1만 8000의 유전자 마커를 해석했다.
그 결과, "모든 것이 동일한 단일 종류이다"라는 놀라운 사실이 판명된 것이다.
즉, 180㎢에 펼쳐진 포시도니아 오스트랄리스는 모두 지하로 연결된 하나의 개체로, 세계에서 가장 큰 단일 식물군으로 보인다고 하고, 180㎢라고 해도 어느 정도의 범위인지 감이 잡히지 않는데....평수로는 5천4백4십만 평이라는...이렇게 말해도 계산이 잘 안될것이다.
어쨌든, 샤크 만은 약 8500년 전 최종 빙하기 끝에 해수면이 상승한 것으로 탄생했다.
샤크만은 영양분이 적고, 해초의 스트레스가 되는 수중의 광량이 많은 것으로 알려져 있다. 또, 수온의 변동이 크고(년에 따라서는 17~30℃의 폭이 있다), 염분 농도도 장소에 따라 2배 정도 다르다.
이러한 어려운 환경에도 불구하고, 포시도니아 오스트랄리스는 적응과 번영에 성공.
정확한 연령을 특정하는 것은 어렵지만, 그 규모와 성장 속도로 보아 샤크만에서의 출현 시기는 약 4500년 전으로 추정되고 있다.
그럼, 이 어려운 환경에서 포시도니아 오스트랄리스는 얼마나 늘어났을까?
■ 지하경에 의해 복제증식
포시도니아 오스트랄리스는 다른 식물과 다른 점으로, 그 거대함 이외에 역색체의 수가 일반 식물의 2배라는 점을 들 수 있다.
이것은, 전문가들이 "배수체"라고 부르는 것으로, 보통 식물은 부모로부터 절반씩 염색체를 받아, 두 가닥이 된 "두배체" 형태를 취한다.
그런데 포시도니아 오스트랄리스는 받는 염색체의 수가 2배, 즉 부모로부터 모든 게놈을 물려받아 복제하고 있는 것이다.
이러한 배수체의 식물은 번식 능력이 없는(불념)인 경우가 많아, 그대로 두면 유성 생식(수컷과 암컷의 교배)없이 무한 증식할 수 있다는.
이것은 의외로 가까운 식물에서도 볼 수 있는 성질로, 대표적인 것은 감자인데, 그럼 그들은 어떻게 자신의 복제를 만들고 있을까? 그 구체적인 방법이 "지하줄기"이다.
땅속을 향해 줄기를 뻗음으로써 거기에서 뿌리나 싹이 나와 성장하고 새로운 클론이 생긴다. 포시도니아 오스트랄리스는 이렇게 세력을 확대하고 있었던 것이다.
비슷한 예로는, 미국 유타주의 카롤리나 포플러 등이 알려져 있고, 이곳도 뿌리가 연결된 단일 나무가 숲을 이루고 있다고 알려져 있다.
한편, 연구팀은 샤크만 같은 어려운 환경에서 이렇게 대규모로 복제 증식할 수 있었던 것은 실로 놀라운 일이라고 지적한다.
평소 같으면 유성생식을 통해 유전적 다양성을 풍부하게 하는 것이 어려운 환경이나 기후변화에 적응하는 데 최선의 방법이다. 클론 증식은 유전적 다양성이 부족하고, 환경 변화에 취약해지기 쉬운 경향이 있다.
실제, 2010년과 11년의 여름에, 서호주의 해안선을 혹독한 열파가 덮쳐, 이 지역의 생태계를 직격했다.
그런데, 포시도니아 오스트랄리스는 광범위하게 피해를 입었음에도 불구하고, 금방 회복되기 시작한 것. 팀은 이에 대해 포시도니아 오스트랄리스는 180㎢범위에 걸쳐 적은 체세포 돌연변이(자손에게 물려주지 못할 정도의 작은 유전적 변화)를 일으킴으로써 각 장소별 환경 변화에 적응하고 있는지도 모른다고 보고 있다.
이는 아직 가설 단계이며, 팀은 향후 이 문제를 규명해 나갈 예정이라고....
