From Guppy to Gollum – in Search of New Fish Species
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Guppy부터 Gollum까지, 새로운 어종을 찾아서

Dr. Ralf Britz와의 인터뷰에 여러분을 초대합니다. 그는 2019년부터 Senckenberg Natural History Collection Dresden (SNSD)에서 어류학 섹션 책임자로 일하고 있습니다. 그의 연구는 물고기, 특히 열대 지방의 민물고기 해부학, 분류학, 계통학, 생물지리학에 중점을 두고 있습니다. 일곱 살 때 수족관을 보며 물고기에 눈을 뜨고, 지금까지 83종의 새로운 어종, 7개의 새로운 속, 2개의 새로운 어과를 발견하고 분류한 이 남자를 뭐라고 소개하면 좋을까요?

생물다양성의 박물관이라고도 불리는 Adolf Bernhard Meyer Building에서 Britz는 작은 미소로 저희를 반갑게 맞이했습니다. dermestid beetle과 글리세린에 보관된 소코가오리, 수족관, 수많은 물고기 표본, 그리고 책과 현미경에 둘러싸인 그의 눈은 여전히 빛나고 있습니다. 아무리 작은 물고기라도 그의 흥미과 탐구 욕구를 불러일으키기에는 충분합니다. 새로운 어종을 찾기 위한 다이빙을 함께 하며 우리는 그의 매력에 빠져들었습니다.

왜 물고기일까요?

“2,000명 남짓 거주하는 Saarland의 작은 마을에서 물고기보다 흥미로운 건 찾을 수 없었어요."라고 Britz 박사는 웃으며 말합니다. 그는 일곱 살 때 처음 수족관을 갖게 되었고, 그 덕분에 물고기라는 조용한 생명체에 매료되었습니다. 그는 물고기에 대해 더 많이 알고 싶었습니다. 그래서 방과 후 Tübingen에서 생물학을 공부하기로 결심하고 처음에는 유전학에 도전했습니다. "하지만 눈에 보이지도 않고 만질 수도 없는 것에 대해서는 금세 흥미가 떨어지더군요."라고 그는 설명합니다. 그래서 해부학으로 전공을 바꾸기로 결심했고 1985년 어류 관찰을 위해 처음으로 ZEISS 실체 현미경을 구입했습니다. 마침내 소명을 찾게 된 그는 이후로도 많은 현미경들을 구입했지만 처음 구입한 ZEISS 현미경은 항상 그의 사무실에서 특별한 자리를 차지했습니다. 그리고 지금도 여전히 그의 사무실엔 ZEISS 현미경이 자리를 지키고 있습니다.

Ralf Britz | Senckenberg Dresden, Germany

Britz의 어류 컬렉션에는 150여 종의 어류 표본이 전시되어 있습니다. 이곳에 보존된 어종 중 일부는 현재 Saxony에서 멸종되었기 때문에 역사적으로 중요한 의미를 지니고 있습니다. 제2차 세계대전 말 Dresden 폭격으로 오래된 컬렉션의 상당 부분이 파괴되었습니다.

민물고기에 집중

"36,000종이 넘는 어류는 다른 어떤 척추 동물보다 많은 종으로 분류되며 매년 새로운 어종이 기술되고 있습니다. 동시에 물고기는 가장 오래된 척추 동물이기도 합니다. 5억 년이 넘는 시간 동안 지구상 거의 모든 종류의 물에서 헤엄쳐 왔죠. 이름에서 알 수 있듯, 민물고기는 개울, 강, 늪, 호수 등의 담수에 서식하는 물고기를 지칭합니다.

물고기는 생활 환경에 매우 잘 적응하는 특성을 갖고 있어요. 예를 들어 석회질의 카르스트암으로 형성된 지하 동굴에서 발견되는 트로글로비온트(troglobiont)는 어둠 속 생활에 완벽히 적응했습니다. 눈과 마찬가지로 색소 침착이 매우 감소되어 있어 이동 시 측선 시스템을 이용합니다. 지하 동굴과 같이 접근하기 어려운 서식지에 사는 물고기에 대해서는 아직 모르는 것이 많습니다. 아직 발견해야 할 게 많다는 뜻이죠."

전체 물고기 종류의 거의 절반은 민물고기입니다. 지구에 존재하는 물의 약 3%만이 민물이고 97%는 바닷물인 점을 감안하면 매우 흥미로운 사실이죠!

Ralf Britz | Senckenberg Dresden, 독일

열대의 발견

Britz 박사는 “저는 열대 지방에 관심이 많아요. 특히 인도 남서부의 Kerala 지역은 굉장히 흥미롭습니다."라고 말합니다. Kerala 지역의 어류는 독특하며 300여 종의 민물고기가 서식하는, 그야말로 생물 다양성의 보고라고 할 수 있습니다. 항상 새로운 어종이 발견되어 Britz 박사와 같은 어류 연구자들에게는 연구의 메카입니다.

이 지역 어류의 가장 흥미로운 점은 지하 서식지에 한정된 종 또는 개체군인 트로글로비온트(troglobiont)에서 발견되는 독특한 해부학적 특징과 아직 알려지지 않은 계통학적 관계가 보인다는 점입니다. 기본적으로 트로글로비온트의 생활 방식, 식습관, 번식 및 관계에 대해서는 아직 알려진 바가 거의 없습니다. 지하 동굴을 서식지로 삼고 있어 접근이 어렵기 때문입니다.

Britz 박사는 지하에 서식하는 물고기 뿐만 아니라 강에 서식하는 고유종에 대해서도 관심을 갖고 있습니다. 고유종이란 북극곰이나 갈라파고스 큰바다거북과 같이 특정 지역에 한정되어 자연적으로 그 지역에서만 볼 수 있는 종을 의미합니다. 고유 동식물은 그 개체 수가 적기 때문에 취약성이 매우 큽니다. 이들은 지역 생태계의 핵심이며 지역 건강 상태를 측정하는 온도계가 됩니다. 그렇기에 멸종 위협으로부터 그들을 보호하는 것이 중요합니다 .고유종 중에서도 종종 새로운 종이 발견된다는 점은 매우 흥미로운 사실입니다. 한 종이 널리 퍼져 있다고 생각했지만 자세히 살펴보면 실제로는 범위가 제한된 여러 고유종이라는 사실이 밝혀지는 경우가 많습니다.

Ralf Britz | Senckenberg Dresden, Germany

연구 현장에 가서 접근하기 어려운 서식지를 눈 앞에 마주하고 심해로 다이빙하면 마치 공원을 산책하는 것처럼 느껴집니다.

Ralf Britz | Senckenberg Dresden, 독일

발견의 재미

“물고기를 발견하면 보통은 '그래서 뭐, 그냥 물고기 아냐?'라고 보통 생각하죠. 종도 모르고 그냥 살아 있는 화석처럼 느껴지기도 하죠. 처음 가물치과 Gollum을 발견했을 때도 그런 느낌이었어요." Britz 박사의 추가 설명에 의하면 Gollum은 다른 가물치과와 다르게 공기로 호흡하지 않는다고 합니다.

Danionella dracula는 Britz 박사의 업적 중 하나입니다. D. dracula는 잉어과, 즉 이빨이 없는 물고기에 속합니다. 하지만 이빨이 있었습니다. 연구팀은 전자 현미경을 사용하여 이 해부학적 특성의 모든 것을 파악했습니다. 그 이빨은 마치 사슴의 뿔처럼, 실제 수컷 D. dracula만이 영역 싸움과 짝짓기를 위해 사용하는 턱뼈의 확장이었다는 사실을 발견한 것입니다. “Danionellas에 관해 확실히 말씀 드릴 수 있는 건, D. cerebrum을 찾아내고 규명하는 과정에서 정말 말 그대로 '발견의 재미'를 느낄 수 있었다는 거예요." Britz 박사는 말했습니다. 수년 동안 이 종은 가까운 친척인 D. translucida와 혼동되었습니다. D. cerebrum은 Burma에서 유래했으며 두개골 지붕이 없고 뇌가 투명한 외피 아래에 노출되어 있습니다. 이는 신경학적으로 굉장히 흥미로운 부분이며, D. cerebrum은 이러한 특징으로 인해 오가니즘 모델이 되었습니다.

Ralf Britz | Senckenberg Dresden, Germany

매일이 작은 하이라이트예요. 할 일이 너무 많죠. 아침에 눈을 뜨면 연구하러 가는 게 너무 기대돼요!

Ralf Britz | Senckenberg Dresden, 독일

최근 연구

Britz 박사는 계통 발생학, 분류학, 비교 해부학에 관한 전반적인 연구를 진행하고 있습니다. Britz 박사 연구팀은 최근 Saxony 주에서 자금을 지원받아 컴퓨터 단층 촬영을 통해 최대한 많은 트로글로비온트를 조사하는 프로젝트를 완료했습니다. 연구팀은 이를 위해 ZEISS Xradia Context microCT를 사용하고 있습니다. 미국과 인도의 박사 과정 학생과 독일의 석사 과정 학생으로 구성된 국제 연구팀은 100개 이상의 데이터 세트와 20TB가 넘는 데이터를 생성했습니다. 3D 마이크로 컴퓨터 단층 촬영(microCT) 시스템의 이미지는 이전에는 볼 수 없었던 품질과 해상도로 인사이트를 제공합니다.

Ralf Britz (Senckenberg Dresden) showing the fish collection
Ralf Britz (Senckenberg Dresden) showing the fish collection
Ralf Britz (Senckenberg Dresden) using a stereo microscope
Ralf Britz (Senckenberg Dresden) using a stereo microscope
3D micro-computed tomography (microCT) of troglobionts
3D micro-computed tomography (microCT) of troglobionts
3D micro-computed tomography (microCT) of troglobionts
3D micro-computed tomography (microCT) of troglobionts

 

 

Ralf Britz (Senckenberg Dresden) showing the ZEISS 3D micro-computed tomography (microCT) system

스캔은 몇 시간이 걸릴 수 있지만, 1분 1초가 소중하죠. CT의 장점은 비파괴로 샘플을 분석할 수 있다는 것인데요, 특히 희귀한 표본을 관찰할 때 빛을 발하죠!

Ralf Britz | Senckenberg Dresden, 독일

이 독특한 이미지를 통해 얻은 지식은 엄청납니다. 연구팀은 또 다른 새로운 트로글로비온트 종을 규명할 수 있었고, 이제 이 새로운 종의 해부학과 진화에 대한 새로운 인사이트를 얻기 위해 노력하고 있습니다. Britz 박사는 이렇게 이야기 합니다. "먼 대륙에 서식하는 다른 트로글로비온트 종과 어떤 관계가 있는지 알아보는 것도 굉장히 흥미롭죠. 이 분류학적 연구는 다채로운 아시아 지역의 생물지리학에 대한 추가 연구에도 도움이 될 거예요. 이러니 연구가 여전히 설렐 수 밖에 없죠."

Building of Senckenberg Natural History Collection Dresden (SNSD)

Senckenberg Natural History Collection Dresden (SNSD)

Dresden의 자연사 컬렉션은 오랜 역사를 거슬러 올라갑니다. 최초의 자연물은 1587년 초 Electoral Art Cabinet에서 수집되었으며, Electoral Saxon 법원의 컬렉션 목록에 언급되어 있습니다. 특히 수집에 대한 Saxon–Polish계 왕 Augustus 1세의 열정으로 인해 자연사와 예술품 컬렉션이 크게 늘어나자 왕은 두 컬렉션을 분리하기 시작했습니다. 그는 자연사 전시를 위해 중앙에 위치한 Zwinger를 선택하여 Dresden에서 눈에 띄는 위치에 컬렉션을 배치했습니다.

오늘날 광물학 및 지질학, 동물학 박물관의 컬렉션은 세계에서 가장 오래된 자연과학 박물관 중 하나입니다. 동물학 컬렉션은 광범위한 종들을 포함하여 전 세계에서 수집한 600만 개 이상의 표본을 소장하고 있습니다. 2009년 주립 자연사 컬렉션은 Senckenberg 자연사 연구소 및 Leibniz 협회의 일부가 되어 “Senckenberg Natural History Collection Dresden”으로 명칭이 변경되었습니다..


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