갈라파고스 데이지, 같은 잎 모양 다른 유전자로 진화

과학자들은 갈라파고스 거대 데이지(Scalesia)에서 깊게 갈라진 잎 모양이 각기 다른 유전적 경로를 통해 여러 번 독립적으로 진화했다는 사실을 발견했다. 2026년 7월 30일에 보고된 이 발견은 평행 진화의 명확한 예를 제공한다.

네이처 커뮤니케이션즈에 발표된 이 연구는 노르웨이 과학기술대학교 대학박물관의 마이클 D. 마틴 교수와 큐 왕립식물원의 바네사 비커가 이끄는 국제 팀이 수행했다. 연구진은 남미 본토에서 도착한 후 지난 100만 년 이내에 출현한 모든 알려진 Scalesia 종의 전체 게놈을 분석했다.

이번 발견이 중요한 이유는 복잡한 형질이 별개 개체군에서 반복적으로 발생할 수 있음을 보여줌으로써, 하나의 조상 종이 다양한 서식지에 적합한 여러 형태로 빠르게 분화하는 적응 방사 과정에 대한 이해를 심화하기 때문이다. 이 식물들은 낮은 관목에서 큰 나무까지 다양하며, 잎은 크고 온전한 형태에서 작고 깊게 갈라진 형태까지 다양하다. 깊게 갈라진 잎은 수분 손실을 제한하고 열을 더 효과적으로 방출하여 건조하고 더운 환경에서 생존하는 데 도움이 되는 적응으로 보인다.

연구에 따르면 갈라진 잎 모양이 진화할 때마다 잎 발달을 조절하는 동일한 생물학적 시스템에 속하는 서로 다른 유전자가 관여했다. 단일 주요 유전자 대신, 진화는 유전자 네트워크의 다양한 구성 요소를 조정하여 유사한 물리적 결과를 만들어냈다.

찰스 다윈은 1835년 HMS 비글 호를 타고 갈라파고스를 방문했을 때 식물 표본을 수집했으며, 여기에는 이후 신종으로 확인된 4종의 Scalesia가 포함되었다. 다윈의 갈라파고스 핀치 연구는 자연 선택의 강력한 증거가 되었으며, 이번 새로운 연구는 150년이 넘게 지난 후에도 이 섬들이 진화 생물학을 계속해서 밝혀내고 있음을 보여준다.

유전적 증거는 또한 새로운 Scalesia 종이 형성되고 있을 가능성을 시사한다. 같은 종 내 개체군 간에 큰 유전적 차이가 있고 오랜 기간 격리되어 있었기 때문이다. 연구진은 각 개체군을 별개의 보전 단위로 관리해야 한다고 주장하며, 이는 갈라파고스의 독특한 식물과 생태계를 보호하는 방식을 바꿀 수 있다.