새로운 생물은 어떻게 탄생할까?

새로운 종, 즉 새로운 생물이 나타나는 진화는 두 가지로 설명이 가능하다. 발산 적응(divergent adaptation)은 한 종이 다른 환경에서 살면서 다르게 진화한 것을 말한다. 미국 하와이에 사는 예쁜 꼬마선충과 영국에 서식하는 선충은 유전자의 15%인 3000개가 다르다. 지역적으로 분리되어 사는 생명체의 종이 분리되는 것을 보여주는 한 사례이다. 평행 적응(parallel adaptation)은 멀리 떨어졌지만 비슷한 환경에서 살다가 다른 종이 됐지만 모습이 비슷해진 것을 말한다. 

지금까지 종 분화에 대해 지배적인 이론은 발산 적응이었다. 보통 새로운 종이 탄생하는 종의 분리는 하나의 종이 지역적으로 분리되고 서로 다른 환경에서 살아가면서 발생한다. 다윈이『종의 기원』에서 예로 든 갈라파고스 섬의 핀치 새가 대표적인 예다. 핀치 새는 갈라파고스 제도의 섬들에서 각자 따로 진화했다. 곤충이 많은 섬에서는 핀치 부리가 가늘고 뾰족해졌지만, 씨앗을 주로 먹은 핀치는 부리가 짧고 단단하게 바뀌었다. 같은 조상에서 진화했지만 현재 모습은 딴판이 된 것이다.

2024년 발표된 연구에 의하면 기생 동물 간의 경쟁이 공진화하면 새로운 종이 탄생할 수 있다. 유명한 뻐꾸기 이야기이다. 청동뻐꾸기는 다른 새의 둥지에 알을 낳는다. 새끼들이 둥지 주인 새에 기생해 생존시킨다. 다른 새의 둥지에서 깨어난 청동뻐꾸기 새끼는 숙주 새의 알과 새끼들을 둥지 밖으로 밀어낸다. 그 장면을 보면 웃음이 나오기도 하지만 잔인한 자연세계가 느껴진다. 숙주 새는 청동뻐꾸기 새끼를 키우다가 자신의 새끼가 아니라는 사실을 알아채면 양육하지 않는다. 이 과정에서 뻐꾸기와 숙주 새는 보이지 않는 경쟁을 벌인다. 경쟁 과정은 ‘공진화’가 ‘종 분화’와 연관된다. 숙주 새는 청동뻐꾸기가 자기 새끼가 아니라는 것을 알아내야 하고 청동뻐꾸기는 숙주 새가 눈치 채지 못하도록 속여야 한다. 청동뻐꾸기가 숙주 새와 보다 닮은 형태로 진화하면서 유전계통이 갈라지고 종 분화가 일어날 확률이 높아진다. 생존에 유리한 계통이 새로운 종이 된다. 두 종 모두 종 분화가 일어날 수 있다. 이러한 ‘공진화’ 경쟁은 새로운 종의 출현을 야기하고 지구의 생물다양성을 증가시킬 수 있다.

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj3210