감자의 기원에 관한 새로운 연구 결과가 발표되었다. 중국농업과학원 산하 심천 농업유전체연구소의 황 산웬 수석연구원 연구팀은 오늘날 우리가 먹는 감자가 약 900만 년 전 야생 토마토와 '에튜베로섬(Etuberosum)'이라는 식물 사이의 자연 교잡으로 탄생했다는 연구 결과를 국제학술지 '셀(Cell)'에 공개했다.

 

연구팀은 재배 감자 450품종과 야생 감자 56종의 유전체를 분석했다. 분석 결과, 모든 감자 종은 토마토와 에튜베로섬이라는 칠레 식물 양쪽의 유전 정보를 동시에 가지고 있는 것으로 확인됐다. 에튜베로섬은 감자와 외관상 비슷하지만 감자의 특징인 덩이줄기가 없는 식물이다.

 

연구팀에 따르면, 토마토와 에튜베로섬은 약 1400만 년 전 공통 조상에서 갈라진 별개의 종이었다. 그러나 약 500만 년간의 분화 기간 이후에 두 식물이 성공적으로 교배하면서 오늘날의 감자가 탄생했다는 것이다. 이러한 남미 식물 사이의 자연 교잡을 통해 현대 감자의 형태가 갖춰졌다는 것이 연구팀의 결론이다.

 

이번 연구는 감자의 가장 중요한 특징인 덩이줄기 형성의 비밀도 밝혀냈다. 덩이줄기는 식물이 영양분을 저장하기 위해 땅 속 줄기나 뿌리가 비대해져서 덩어리처럼 변한 것으로, 이 형태 덕분에 감자는 혹독한 환경에서도 양분을 저장해 생존할 수 있었다.

 

연구팀은 덩이줄기 생성 시작을 지시하는 '마스터 스위치' 역할을 하는 유전자 'SP6A'는 토마토 조상으로부터 왔으며, 덩이줄기를 만드는 지하 줄기 성장을 돕는 유전자 'IT1'은 에튜베로섬 조상으로부터 왔다는 사실을 발견했다. 이 두 유전자가 합쳐지지 않았다면 오늘날 우리가 알고 있는 감자는 존재하지 않았을 것이라고 연구팀은 분석했다.

 

덩이줄기의 탄생은 감자에게 엄청난 진화적 이점을 제공했다. 덩이줄기 덕분에 감자는 영양분을 지하에 저장해 혹독한 산악 날씨에도 살아남을 수 있었고, 씨앗이나 수분 없이도 번식할 수 있었다. 덩이줄기의 눈에서 싹을 틔워 새로운 식물이 자라는 방식은 온화한 초원부터 추운 고산 지대까지 다양한 환경에서 감자가 빠르게 퍼져나가는 원동력이 되었다.

 

에튜베로섬은 감자와 같은 가지과(Solanaceae) 식물로, 겉으로 보이는 모습은 오늘날 감자와 비슷하지만 땅 속에서는 둥근 알맹이 대신 실처럼 가늘거나 도톰한 줄기가 뻗어나가는 형태를 하고 있다.

 

연구팀은 "감자의 기원을 둘러싼 오랜 수수께끼가 마침내 풀렸다"며 "종 간의 자연 교배가 새로운 형질과 종의 다양성을 창출한 사례"라고 연구의 의미를 강조했다. 이번 연구는 오늘날 둥근 감자 모양의 시작과 식물 진화의 새로운 실마리를 제시하는 데 중요한 단서가 될 것으로 기대된다.