학문
바나나를좋아하는원숭이
바나나의 유전적 다양성이 적은 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 바나나의 품종은 캐번디시 바나나 단 한 종으로, 유전자가 모두 똑같다고 하던데요, 바나나는 유전적 다양성이 이렇게 떨어지나요? 또한 이러한 경우에 감염병에 걸리면 바나나는 완전히 멸종되는 것인지 궁금합니다.
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.
캐번디시 바나나는 종자가 없는 3배체로 대부분 조직배양인 흡지번식같은 무성생식으로 증식되어서 개체간 유전적 차이가 거의 없습니다. 그래서 파나마병같은 병원체에 취약하지만, 다른 품종이나 야생종이 존재해서, 종 전체의 멸종보다는 품종 교체 가능성이 커집니다.
식용 바나나인 캐번디시는 씨가 없어 꺾꽂이나 뿌리 나눔과 같은 무성 생식 방식으로 번식하기 때문에 모든 개체가 모체와 동일한 유전자를 가진 복제물입니다. 유전적 다양성이 결여된 단일 재배 시스템은 특정 병원균에 대한 면역력을 공유하지 못하게 만들어 파나마병과 같은 감염병 확산 시 집단 고사할 위험이 매우 높습니다. 과거 우세 종이었던 그로 미셸 품종이 곰팡이병으로 인해 상업적 멸종을 맞이했던 사례처럼 현재의 캐번디시 역시 변종 바이러스에 노출될 경우 생산이 중단될 가능성이 큽니다. 유전 공학을 통한 저항성 품종 개발이나 야생종과의 교배 연구가 대안으로 제시되지만 유전적 취약성으로 인한 완전 멸종 위기는 생물학적으로 타당한 우려입니다.
안녕하세요.
말씀해주신 것처럼 우리가 먹는 캐번디시 바나나는 유전적 다양성이 매우 낮은데요, 이는 바나나가 씨앗으로 번식하지 않고 영양 번식을 통해서 증식하기 때문입니다. 다만 바나나 전체가 한 종만 존재하는 것은 아니고, 다양한 야생종과 재배 품종이 존재하지만, 상업적으로 유통되는 것은 거의 캐번디시 계열로 집중되어 있다고 보시면 됩니다. 바나나의 유전적 다양성이 낮아진 이유는 번식 방식 때문인데요, 원래 대부분의 식물은 꽃가루와 수정 과정을 거쳐 씨앗을 만들고, 이 과정에서 유전자 재조합이 일어나기 때문에 개체마다 유전적 차이가 생깁니다. 하지만 우리가 먹는 바나나는 대부분 씨가 없는 형태로, 이는 염색체가 세 세트인 삼배체 구조를 가지고 있기 때문에 정상적인 감수분열이 일어나기 어려워서 씨앗을 만들지 못하고, 대신 인간이 줄기나 뿌리에서 나온 새싹을 잘라 심는 방식으로 번식시킵니다. 농업적으로는 장점도 있는데요, 아무래도 맛, 크기, 당도 같은 특성이 균일하게 유지되기 때문에 대량 생산과 유통에 매우 유리합니다.
하지만 생물학적으로는 치명적인 약점이기도 합니다. 유전적 다양성이 낮다는 것은 환경 변화나 병원체에 대한 대응 능력이 제한된다는 뜻이므로 말씀해주신 것처럼 만약 특정 병원균이 이 유전형에 취약하다면, 거의 모든 개체가 동시에 영향을 받을 수 있습니다. 실제로 이런 사례가 이미 한 번 있었는데요, 과거에는 캐번디시 보다 이전에 그로 미셸이라는 바나나 품종이 전 세계적으로 재배되었는데, 파나마병이라는 곰팡이병에 의해 거의 전멸하였고 그 병에 상대적으로 강했던 캐번디시 품종으로 대체된 것입니다. 그러나 현재는 캐번디시도 새로운 변종 파나마병에 취약하다는 문제가 제기되고 있어, 같은 위험이 반복될 가능성이 있습니다. 감사합니다.