태초에 하나님이 천지를 창조하시니라 (창세기 1:1)

다윈의 핀치새는 후성유전학이 답이다 : 진화론의 한 주요 상징물이 붕괴되고 있다.

다윈의 핀치새는 후성유전학이 답이다. 

: 진화론의 한 주요 상징물이 붕괴되고 있다.

(Darwin's Finches: Answers From Epigenetics)


      종의 분화(speciation)는 생물체가 유전자 풀(gene pools)의 범위 내에서 다양화되는 과정이다. 이것은 특정한 생태학적 적응성을 가진 변이(variants)들을 발생시킬 수 있다. 이 과정은 한때 DNA 염기서열의 다양성에 의해서 촉진되는 것으로 생각됐었지만, 그러나 이제 핀치(finches) 새와 같은 다윈의 고전적인 종 분화의 예는 놀라울 정도로 강력한 후성유전학적 요소(epigenetic component)에 의한 것으로 밝혀지고 있다.[1]

후성(후생)유전학적 변화는 사실상 유전자 암호의 변경 없이, 생물체의 유전체에 화학적 꼬리표(chemical tags)를 부착시키는 것을 포함한다. DNA의 뉴클레오티드와 DNA를 싸고 있는 단백질(히스톤, histones)은 둘 다 유전자를 켜고 끄는(on and off) 방법을 결정하는 다른 타입의 제어 분자들에 의해서 화학적으로 꼬리표가 부착될 수 있다. 따라서, 유전체의 후성유전학적 조절은 실제 DNA 염기서열 자체의 변화를 일으키지 않고, 특성들의 차이를 만들어낼 수 있다. 더욱 놀라운 것은 이러한 변화는 여러 세대에 걸쳐 상속(유전)될 수 있다는 것이다. 따라서, 후성유전학적 변화는 예기치 않게, 창조된 종류(kinds) 내에서 생물 종의 다양성(variability)과 종의 분화(speciation)를 촉진하는 것이었다.

2014년의 이 연구[1] 1년 전, 조류(birds)에서 종 분화의 후성유전학적 기초는 입증되었다. 새로 유입된 노래새(songbird)의 점진적인 지리적 확산과 적응의 생태학적 패턴은 실제적인 DNA 염기서열의 변경 없이, DNA 메틸화 패턴(DNA methylation patterns)의 차이에 의한 것임이 밝혀졌다.[2] 이에 비해, 전통적인 다윈의 진화론은 DNA에서의 무작위적인 변경이 환경에 의해 선택된 새롭고 유용한 변종을 발생시켰다고 주장한다. 실제로, 연구자들은 생물체는 자신의 DNA 염기서열의 큰 변화 없이, 다른 생태학적 적소들에서 잘 적응할 수 있음을 발견하고 있는 중이다.

찰스 다윈이 이 그룹의 조류 종을 처음으로 기술한 후, 자주 듣게 된 '다윈의 핀치새(Darwin's finches)'라는 단어는 1936년 퍼시 로우(Percy Lowe)에 의해서 최초로 만들어졌고, 이후 1947년 데이비드 랙(David Lack)이 자신의 논문 제목을 다윈의 핀치새라는 붙이면서 대중화되었다.[3] 다윈의 핀치새의 여러 종들 사이에 주요 차이점들 중 하나는 다른 먹이 근원에 적응했던 그들 부리(beaks)의 크기와 모양이었다. 광범위한 교배 실험이 수행되지는 않았지만, 흥미롭게도 다수의 핀치새 종들은 서로 간에 자연스럽게 교배하는 것으로 알려져 있다.[4]

핀치새 부리에서 이러한 변화의 기초는 무엇일까? 핀치새의 부리 변화에 대한 분자적 기초를 결정하기 위해 수행된 연구에서, 연구자들은 종들 사이에서 매우 유사한 발달적 유전 경로가 현저하게 다른 부리 모양을 생성할 수 있음을 발견했다.[5] 따라서 유전자들이 본질적으로 동일하다면, 변이(variation)의 주요 원인이 되는 것은 무엇일까? 이러한 노력의 일환으로, 연구자들은 유전체에서 두 가지 다른 요인을 연구했다. 첫째 요인은 ‘복사본 수 변이체(copy number variants or CNVs)’라 불리는 복사본(반복되는 단위)의 수에서 다양함을 가져오는 비암호 DNA 염기서열의 짧은 부분이었다. 사람에서 CNVs의 차이는 법의학적 수사와 친자 연구를 위한 기초를 제공하고 있다. 연구된 두 번째 요인은 유전체 주위의 DNA 메틸화 패턴 (DNA methylation patterns) 분석을 이용하는 후성유전학에 기초하는 것이다. 

이러한 분석으로부터, 연구자들은 후성유전학이 실제 DNA 염기서열의 변경 없이, CNVs에 따라 종들 사이의 증가된 다양성과 관련이 있다는 것을 발견했다. 또한, 그들은 부리의 모양, 면역계의 반응, 새의 색깔 등의 형태발생(morphogenesis)에 관여하는 특정 유전자의 후성유전 학적 프로필 집중 연구에 착수했다. 다시 한번, 이들 다른 조류 종들의 모든 유전자 그룹에서 DNA 염기서열은 거의 동일했지만, 후성유전학적 프로필은 달랐다. 분명, 후성유전학은 종의 분화에 있어서 중요한 주제로 떠오르고 있는 중이다. 유전적 다양성 및 후성유전학적 메커니즘은 모두 유전체 내에 변화에 대한 적응 시스템으로 내장되어 있었음이 명백해지고 있다. 그리고 이것은 창조된 종류(kinds)의 경계 내에서 일어나는, 강력한 종의 분화를 허락한다. 그러나 이러한 과정은 아메바에서 사람으로 수직적 진화를 허용하지 않는다.

진화론자들이 부르고 있는 것처럼, 현대의 신다윈주의적 종합이론은 다시 한번 실험 과학에 의해서 실패하고 있다. 그러나 성경에 기초한 예측과는 정확하게 일치되고 있다. 덧붙여서, 유전체 내에서 후성유전학적 상태를 읽고, 조절하고, 복제하고, 변경하는 놀라운 세포 분자기계들은 너무도 복잡하고 정교해서, 그것은 전능하신 창조주의 경이로운 작품임을 가리키는 것이다.



References

1.Skinner, M. K. et al. 2014. Epigenetics and the Evolution of Darwin's Finches. Genome Biology and Evolution. 6 (8): 1972-1989.
2.Liebl, A. L., and A.W. Schrey, C.L. Richards, L.B. Martin. 2013. Patterns of DNA methylation throughout a range expansion of an introduced songbird. Integrative and Comparative Biology. 53 (2): 351-358.
3.Lack, D. L. 1947. Darwin's Finches. New York, NY: Cambridge University Press.
4.Grant, B. R., and P. R. Grant. 2008. Fission and fusion of Darwin's finches population. Philosophical Transactions of the Royal Society Biological Sciences. 363 (1505): 2821-2829.
5.Mallarino, R. et al. 2012. Closely related bird species demonstrate flexibility between beak morphology and underlying developmental programs. Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (40): 16222-16227.

*Dr. Tomkins is Research Associate at the Institute for Creation Research and received his Ph.D. in genetics from Clemson University.



번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.icr.org/article/8338/

출처 - ICR News, 2014. 8. 29.

구분 - 5

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=5994

참고 : 5762|5655|5918|5730|4477|4800|498|3859|4493|5472|5262|4858



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