< 일러스트 OpenAI의 DALL·E 제공 >
[객원 에디터 9기 / 이지윤 기자] 공통점이라고는 둥근 모양뿐인 두 채소가 같은 식물이라는 연구 결과가 나왔다. 이 채소들은 바로 토마토와 감자이다. 감자의 조상이 사실 900만 년 전의 토마토였다. 이 믿을 수 없는 연구 결과는 어떻게 나온 것일까? 감자는 뿌리채소지만, 토마토는 열매채소인데 어째서 토마토가 감자의 조상이 된다는 말일까?
이 놀라운 결과는 중국의 황 산웬 농업과학원에서 발표되었다. 농업과학원의 연구팀에서 재배 감자 450 품종과 야생 감자 56종의 유전자를 분석하였다. 그리고 감자의 모든 종이 토마토와 에투베로숨이라는 칠레 식물의 유전자를 보유하고 있었다. 앞서 말했듯, 감자는 뿌리채소이다. 또한 덩이줄기이기도 하다. 덩이줄기는 영양소를 저장하기 위해 식물 줄기가 변형되어 부피가 커진 형태이다. 보통 춥거나 건조한 시기에 생존하기 위한 역할을 하며, 대표적인 예시로는 감자와 토란이 있다. 연구팀은 감자에서 발견된 유전자를 통해 감자는 유사한 남미 식물들이 우연히 교배되어 탄생했다고 결론지었다.
토마토와 함께 감자에서 발견되었던 에투베로숨은 가지과 식물로 겉보기에 감자와 비슷하게 생겼다. 몇몇의 에투베로숨은 덩이줄기를 가지고 있지 않지만, 아시아 일부 지역에서 자라는 몇몇은 덩이줄기를 만드는 특성이 있다. 약 1,400만 년 전에 토마토와 에투베로숨은 같은 조상에서 갈라져 나온 식물들이다. ‘형제자매’ 같은 관계인 것이다.
900만 년 전에는 환경 변화로 두 식물이 한 곳에 모이게 되었고 벌이 꽃가루를 옮기면서 감자가 태어났다. 토마토가 준 유전자 ‘SP6A’는 줄기를 덩이줄기로 바꾸게 했으며, 에투베로숨이 준 유전자 ’IT1’는 땅속에 영양 저장 기관을 만들도록 했다. 이렇게 우리가 오늘날 아는 덩이줄기 감자가 우연한 교배를 통하여 탄생했다.
이 연구 결과가 중요한 이유는 두 가지로 볼 수 있다. 감자가 처음 재배되기 시작한 건 1만 년 전 안데스 산맥이다. 하지만 그 이전에 감자가 어디서 왔는지 알 방법이 없었다. 식물은 화석으로 잘 남지 않아 어떤 식물로부터 어떻게 진화했는지 추적하는 것이 어렵기 때문이다. 하지만 감자에서 발견된 유전자가 두 식물을 명확히 나타낸 덕에 풀리지 않던 감자의 기원이 더 이상 수수께끼로 남지 않게 되었다.
두 번째로 감자는 전 세계적으로 널리 퍼져 많은 사람들이 즐기는 주요 작물들 중 하나이다. 하지만 감자의 번식 방법이 덩이줄기를 이용하다 보니, 감자의 유전적 다양성이 낮은 탓에 병충해에 취약하다. 연구팀은 “유전자의 발견은 감자 번식 방법을 개선하고, 병충해에 강한 품종 개발에 이바지할 것”이라며 “씨앗 감자 개발은 기후 변화에 대응하는 데에도 중요한 역할을 할 것”이라고 전했다. 이 연구는 감자 품종 개선에 새로운 길을 열었다는 평가를 받고 있다. 우연하게 생겨난 품종이라는 사실과 더불어 감자의 취약한 부분을 개선할 수 있으니 우리의 식품 보존에 큰 기여를 할 것으로 보인다.
