갈색나무뱀은 세계에서 가장 잘 알려진 침입종 중 하나가 되었으며, 괌의 전력 회사들에게는 지속적인 골칫거리입니다. 이 뱀들 때문에 매년 수백 건의 정전이 발생하기 때문입니다.

호주와 남태평양이 원산지인 이 뱀은 제2차 세계대전 이후 어느 시점에 군용 화물기에 숨어 괌에 도착한 것으로 추정됩니다. 그 도착은 파괴적인 결과를 초래했습니다. 갈색나무뱀은 괌의 토종 숲새 대부분을 지역적으로 멸종시켰으며, 미국 영토의 일부 지역에서는 그 수가 제곱마일당 최대 30,000마리까지 치솟았습니다.

이 침입은 오랫동안 생물학자들을 당혹스럽게 해왔습니다. 괌의 개체군이 소수의 뱀으로 시작되었다고 믿어지기 때문입니다. 이렇게 제한된 창립 개체군은 일반적으로 심각한 유전적 병목 현상을 일으켜 종의 적응 능력을 감소시킵니다. 그러나 7월 24일 Science Advances에 발표된 버팔로 대학 주도의 새로운 연구에 따르면, 갈색나무뱀은 과학자들이 이전에 인식했던 것보다 훨씬 더 많은 유전적 변이를 가지고 있습니다.

UB와 미국 지질조사국(USGS)의 연구자들은 고급 장기 읽기 시퀀싱을 사용하여 뱀 게놈의 큰 부분을 조사했습니다. 그들은 중복, 삭제 또는 재배열된 DNA 세그먼트를 포함한 수천 개의 구조적 변이체를 발견했습니다. 이러한 변이 중 상당수는 면역 및 후각과 관련된 유전자에 집중되어 있었습니다.

"갈색나무뱀은 아주 다양한 것은 아니지만, 과소평가된 중요한 유전적 다양성 원천을 가지고 있습니다"라고 연구 교신저자인 UB 생물과학과 부교수 Trevor Krabbenhoft 박사는 말합니다.

이 숨겨진 유전적 다양성은 소수의 뱀으로 시작된 개체군이 어떻게 심한 근친교배를 견디고 괌에 적응하며 극적으로 확장되었는지 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 발견은 수십 년 동안 괌의 갈색나무뱀 개체군을 통제하려고 노력해 온 기관들에게는 실망스러운 소식일 수 있습니다. 더 큰 유전적 유연성은 침입종이 이전에 가정했던 것보다 더 회복력이 있을 수 있음을 의미하기 때문입니다.

동시에, 이 결과는 작거나 고도로 근친교배된 개체군을 가진 멸종 위기 종에게 희망을 줄 수 있습니다. "멸종 위기 종이 우리가 생각하는 것보다 유전자에 더 많은 유연성을 가지고 있을 가능성이 있습니다"라고 제1저자이자 Krabbenhoft 연구실의 전 박사과정 학생이자 현재 SUNY Oswego의 수생 생물학자인 Christopher Osborne 박사는 말합니다.

팀이 USGS 갈색나무뱀 신속대응팀에서 얻은 샘플을 분석했을 때, 그들은 갈색나무뱀 게놈에서 19,000개 이상의 구조적 변이체를 확인했습니다. 이러한 변이는 무작위로 흩어져 있지 않았습니다. 특히 면역 기능과 후각(냄새 감각)에 관여하는 유전자에서 자주 나타났습니다. 갈색나무뱀은 탐색과 사냥에 후각에 크게 의존하며, 후각 유전자의 특이한 다양성은 행동 수수께끼를 설명하는 데도 도움이 될 수 있습니다. 갈색나무뱀은 원래 서식지에서 다른 뱀을 잡아먹는 것으로 알려져 있지만, 괌에서는 서로를 자주 잡아먹는다는 증거가 거의 없습니다.

"뱀의 향상된 후각은 특히 높은 근친교배 수준을 고려할 때, 서로를 먹잇감보다는 형제자매로 인식하게 할 수 있습니다"라고 Krabbenhoft 연구실의 박사후 연구원인 Levi Gray 박사는 말합니다.

과학자들은 구조적 변이체가 뱀이 괌에 도착하기 전에 이미 존재했는지, 아니면 침입이 시작된 후에 일부가 나타났는지 아직 알지 못합니다. 이러한 변화가 언제 나타났는지 확인하려면 원래 서식지의 갈색나무뱀과 비교해야 합니다. Gray가 말했듯이, "이 다양성 중 일부가 침입 후에 나타났을 가능성이 있습니까? 그렇습니다. 하지만 확실히 알기 위해서는 원래 개체군의 뱀을 시퀀싱해야 할 것입니다."