현생 홍어, 몸통 위아래로 납작해… 물속 바닥서 좌우 지느러미 움직여 사람-네발 동물 운동신경과 비슷… 다리 움직임 조절하는 유전자 있어
홍어의 걸음걸이를 관찰해 촬영했다. 좌우 지느러미를 마치 사람 다리처럼 번갈아 써서 움직인다. 셀 제공
정희경, 백명인 뉴욕대 의대 연구원팀은 사람과 쥐, 개구리 등 네발 동물의 걸음걸이를 탄생시킨 독특한 운동신경의 기원을 밝혀 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀’ 8일자(현지 시간)에 발표했다. 연구 결과에 따르면 지구에 최초의 발자국을 남긴 주인공은 4억2000만 년 전 고생대 바닷속을 거닐던 홍어의 조상이다.
연구팀은 오늘날 볼 수 있는 현생 홍어의 바닷속 움직임에 주목했다. 몸통이 위아래로 납작한 홍어는 물속 바닥에 붙은 채 골반 부위에 위치한 좌우 한 쌍의 작은 지느러미를 번갈아 움직이며 이동한다. 마치 사람이 걸어갈 때와 비슷하다. 이 과정에서 지느러미 앞뒤의 근육이 수축과 이완을 번갈아 하는데 이 역시 사람의 팔다리가 움직이는 원리와 비슷하다.
연구팀은 이를 바탕으로 ‘걷는 동작’이 홍어와 네발 동물의 공통 조상인 약 4억2000만 년 전의 연골어류 때부터 등장했을 것으로 추정했다. 화석을 통해 연구한 기존 기록보다 수백 년 앞선 시기다. 연구 총책임자인 제러미 데이슨 뉴욕대 의대 교수는 “포유류와 홍어는 신경학 유전학적으로 같은 방식으로 걷는다”며 “걸음 연구에 홍어가 모델 동물이 될 수 있다”고 말했다.
윤신영 동아사이언스 기자 ashilla@donga.com