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3억 9500만 년 전 고생대 데본기에는 진화 역사상 전례 없는 사건이 벌어졌다. 물에 살던 동물이 지느러미 대신 4개의 다리로 육상에 진출한 것이다. 흐물흐물한 지느러미가 견고한 다리로 진화하는 과정에는 어떤 비밀이 있었을까.

호세 루이스 고메즈 스페인 파블로 데 올리비데대 박사팀은 열대어인 제브라피시 배아의 지느러미가 형성되는 시기에 ‘Hoxd13’이란 유전자를 과다 발현시켰다. 그러자 지느러미 속에서 새로운 연골 조직이 자라나고, 반대로 지느러미 말단조직이 사멸하면서 육상동물 다리에 가까운 모습이 됐다. Hoxd13 유전자는 팔다리가 있는 동물에서 사지 발달에 영향을 주는 것으로 알려져 있던 유전자다.

고메즈 박사는 “진화 과정 중 어떤 사건 때문에 이 유전자가 과다 발현되면서 수중 생물의 지느러미가 육상동물의 다리로 진화할 수 있었던 것 같다”라고 설명했다. 또 고메즈 박사는 “유전적 문제 때문에 사지 발달에 기형을 안고 태어나는 사람들은 Hoxd13 유전자에 문제가 있을 수 있다”고 덧붙였다.

이번 연구결과는 학술지 ‘셀’의 자매지 ‘디벨럽멘탈 셀’ 12월 11일자에 발표됐다.