지구상에 동물이 출현한 이래 최소한 11차례에 걸쳐 생물이 크게 멸종했는데, 그 가운데 가장 큰 멸종이 있었던 다섯 번의 사례를 ‘대멸종(mass extinction)’이라고 부른다. 지금은 여섯 번째 대멸종의 시대다.
26일 ‘사이언스’ 지에 따르면 1500년대 이후 지구상에서는 매일 30~159종의 종(種, species)이 사라지고 있다. 대부분 인간 때문이다. 사람들이 자연을 파괴하면서 수많은 포유류, 새, 파충류, 양서류 등이 사라졌다.
이대로 가다가는 지구상에 살고 있는 생물이 거의 다 사라질 것이다. 그동안 과학자들은 이 비극을 막기 위한 방법을 모색해왔다. 사라졌거나 사라지고 있는 종(種)을 되살려내는 것. 생물학 용어로 ‘복원(de-extinction)’을 말한다.

유전공학으로 멸종동물 복원 가능해 

지난 수십 년 간 ‘복원’의 개념은 비주류 과학으로 여겨져 왔다. 그러나 최근 유전공학, 특히 제 3세대 유전자가위 기술 ‘크리스퍼(CRISPR/Cas9)’가 급부상하면서 상황이 달라지고 있다. 일부 과학자들은 이제 ‘복원’에 대해 심각하게 생각해봐야 할 시기라고 주장하고 있다.
실제로 이달 초 미국 캘리포니아 대학 생태학자들은 지구 생태계 복원을 위해 어떤 종을 복원해야할지 가이드라인을 정한 책자를 발간했다. 흥미로운 것은 복원 논의의 서두에 꼭 두 동물이 등장한다는 사실이다.
이 두 동물은 북극에 살았던 코끼리의 친척 ‘털매머드(woolly mammoth)’와 북아메리카에 살았던 ‘나그네 비들기(passenger pigeon)’다. 털매머드가 사라진 때는 약 4000년 전이고 나그네 비들기가 사리진 때는 1900년 쯤이다.
복원에 참여하고 있는 과학자들은 이 두 동물을 복원하는 일이 충분히 가능하다고 믿고 있다. 이들의 말이 사실이라면 동물원에서 털복숭이 매머드와 송곳니가 있는 호랑이, 거대한 거북과 같은 멸종 동물들을 볼 수 있는 날이 올 것이다.
멸종위기에 있거나 멸종 동물 복원작업을 하고 있는 미국 ‘Revive & Restore 재단’의 생태학자 벤 노박(Ben Novak) 박사는 복원 작업의 중요성을 거듭 강조하고 있다. 생태계 복원 작업이 곧 지구를 살리는 작업이라는 것.
박사는 지구상에 살고 있는 모든 동물들이 제각기 기능을 지니고 있다고 설명하고 있다. 박쥐는 곤충들을 먹으며 곤충의 수를 조절하고 있다. 마찬가지로 물고기들은 물속의 조류를 청소하고 있고, 들판의 동물들은 배설물을 통해 땅을 거름지게 하고 있다.
생태계를 위해 불필요한 일을 하고 있는 동물들도 있을 것이다. 그러나 그런 종은 적은 수에 불과하다. 이런 관점에서 보았을 때 털매머드와 나그네 비들기의 복원은 지구 생태계를 위해 매우 중요한 일이라는 것이 노박 박사의 설명이다.

나그네 비들기 복원 통해 수풀 되살려 

하버드 대학의 조지 처치(George Church) 교수는 대학에서 진행하고 있는 매머드 복원 프로젝트 책임자다. 교수에 따르면 매머드가 번성했을 때 북극 지역은 초원(grassland) 지대였다. 초원 지역에서 많은 생물이 살고 있었다.
그러나 매머드가 멸종하면서 툰드라(tundra) 지역으로 바뀌었다. 툰드라란 현재 북극해 연안의 동토지대를 말한다. 지의류, 이끼와 같은 특수 생물들과 함께 방동사니 등의 초본, 버드나무류의 키가 낮은 나무들이 혼재하는 지역을 말한다.
초원이 사라진 것은 매머드와 초원에 살고 있던 초식 동물들이 사리지고, 배설물을 통해 식물 씨앗을 퍼뜨리는 일이 중단되면서 식물 생태계가 급격히 파괴됐기 때문이다. 식물 생태계 파괴는 대기 중에 이산화탄소를 증가시켰다.
처치 교수는 “지금의 지구 산림지역 크기의 거대한 초원 지역이 툰드라 지역으로 변화하면서 탄소 배출량이 2배로 증가했고, 지금의 지구온난화 원인이 됐다”고 주장했다. 북미 지역에 살고 있었던 나그네 비들기의 경우도 마찬가지다.
19세기 초기에 나그네 비들기의 수는 약 20억 마리에 이르렀던 것으로 추산되고 있다. 이 비들기들은 자신들이 살고 있는 숲을 조성하는데 매우 중요한 역할을 했다. 그러나 개체 수가 너무 늘어나면서 수풀 곳곳에 배설물이 흘러 넘쳤다.
그리고 이 배설물이 건조돼 불타기 쉬운 연료로 변화하면서 대화재의 원인이 됐다. 수풀 곳곳에서 발행한 화재는 수풀을 사라지게 했다. 그리고 나그네 비들기가 멸종하는 원인이 됐다. 과학자들은 지금 나그네 비들기 복원을 통해 과거 수풀을 되살리려 하고 있다.
과학자들이 동물을 복원하는 데에는 세 가지 방식이 있다. 첫 번째 방식을 ‘역교배(backbreeding)’라고 하는데 자손 중 한 개체를 어버이 개체와 교배시키면서 과거에 있었떤 멸종 동물을 복원해나가는 방식이다.
현재 진행 중인 야생소(aurochs) 복원 작업에서 성공을 거두고 있는 경우다. 두 번째 방식은 ‘클로닝(cloning)’이다. 수정을 거치지 않고 무성생식에 의해 특정 유전자 개체군(clone)을 만들어내는 방식이로 멸종 동물의 유전자 분석이 선행돼야 한다.
세 번째 방식은 유전자가위로 알려진 유전공학이다. 멸종 동물이 지니고 있었던 유전자를 편집해 살아있는 생물에 주입하는 방식이다. 이 방법을 통해 멸종 동물과 일치하는 동물을 생산하지는 못하지만 유사한 동물을 복원할 수 있다.
과거 살았던 멸종 동물과 어느 정도 흡사한 동물을 생산해낼 수 있을지는 판단에 달려 있다. 논란이 있을 수 있지만 과학자들은 이 차이점을 좁혀가고 있는 중이다. 유전자가위 기술이 발전하면서 멸종 동물을 볼 수 있는 날이 선뜻 다가오고 있는 분위기다.