사람을 포함한 포유류는 앞니, 송곳니, 작은어금니, 어금니의 4종류 이빨이 있다. 그러나 바다에 사는 포유류인 고래는 다르다. 이빨이 없거나 범고래나 돌고래처럼 못이 일렬로 늘어선 것 같은 모양의 이빨만 있다. 최근 미국 연구진은 고래의 이빨이 지금과 같은 모양을 하게 된 원인을 찾았다.
브룩 암필드 미국 플로리다대 박사팀은 고래가 뾰족한 이빨만을 갖게 된 이유가 치아형성단백질이 턱 뼈 전체에 작용하기 때문이라는 연구 결과를 19일 발표했다. 4800만 년전 고래의 조상은 보통 포유류처럼 4종류의 이빨이 있었지만 3000만 년 전부터 송곳니 생김새의 이빨만 화석에 남아있다. 이빨 모양은 태아 시절 턱에 분포하는 치아형성단백질인 FGF8과 BMP4에 의해 결정된다. FGF8은 턱 뒤쪽에서 표면이 넓적한 어금니를 만들고 BMP4는 턱뼈 앞에서 앞니나 송곳니처럼 날카로운 모양을 만든다. 이 단백질이 적절한 위치에서 작용해야 앞니-송곳니-작은어금니-어금니 순의 이빨이 생성된다.
연구팀은 돼지와 돌고래의 태아를 이용해 각 단백질이 턱에 어떻게 분포하는지 확인했다. 돼지 태아는 일반 포유류처럼 턱뼈 앞에 BMP4, 턱뼈 뒤에 FGF8이 있었다. 돌고래 태아는 턱뼈 뒤에 FGF8이 있는 것은 동일했지만 BMP4가 턱뼈 전체에서 나타났다. 턱 전체에 분포하는 BMP4가 FGF8보다 우선적으로 작용해 뾰족한 이빨만을 만들게 한 셈이다. 게다가 유전자를 조작해 턱 전체에 BMP4가 있도록 만든 쥐 역시 어금니 없이 날카로운 이빨만 자라는 사실이 확인됐다.
이 연구는 오픈 저널인 피어제이(PeerJ)에 발표됐다.
