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과학

유전자 설계로 만든 농작물

과정 2017. 3. 15. 05:14


 아몬드

 

오늘날 우리가 먹는 아몬드는 다양한 종의 야생 아몬드로부터 길들여졌는데,

모든 야생 아몬드는 쓰고, 가시가 돋고, 치명적인 시안화물을 만들어냈었다고 한다.

야생 아몬드 나무는 설탕혼합물이 있는 부분,  먹을 수 있는 효소가 있는 부분,

먹을 수 없는 시안화물이 들어있는 부분 모두 가지고 있었다고 한다.

 

이러한 특성때문에 아몬드는 원래 잘 알려진 식물이 아니었는데,

사람들이 쓰디쓴 아몬드의 달달하고 먹을수 있는 부분을 계속 조합해내면서

 

개종한 아몬드를 먹는 실험을 해내야 했는데

꽤나 혹시나 남아있을 지 모르는 독성을 직접 먹으며 테스트 해야 했기 때문에

개종하는데 꽤나 많은 노력이 들어갔다고 한다.

 

이러한 노력 덕분에, 치명적인 시안화물을 생성하지 않는 돌연변이 아몬드를 만들었고

빠르게 전 세계로 퍼져나갔다고 한다.

 

 

 

 

 

 수박


현대의 수박은 인류 역사에서 지구상에서 가장 광범위하게 변형이 일어난 과일이다.

남쪽 사하라 사막 아프리칸 사람들이 처음으로 다종개량을 한 사람들인데, 덕분에 수박은

수많은 크기와 다양한 색상으로 만들어졌다고 한다.

 

이후 아시아와 유럽으로 소개 되면서 점점 더 커지고, 신선해지고, 달달해 졌다고 한다.

야생에서 볼 수 있는 야생수박과 비교해 봤을 때,

야생부박은 대부분이 씨로 가득 차 있었고 무게도 80그램밖에 되지 않았찌만

현재수박은 91.5%가 물로 이뤄져 있고 2~8 킬로그램까지 나간다고 한다.

 

또한 수박의 속이 빨갛게 보이는 것도 상대적으로 새로운 개종인데,

이건 "라이코펜" 이라는 성분의 과다생성으로 인해 만들어진 것이다.

이는 인간의 의도적 행동으로 인해 발현된 것으로, 영양학적 성분은 높아졌지만

 

덕분에 질병에 취약한 종 중 하나가 되어 버려서 아직까지도 질병에 저항성이 많은 방향으로

개종이 진행 중이라고 한다.

 

 

 

 

 

 브로콜리, 컬리플라워, 외 비슷한 다른 품종들


브로콜리, 컬리플라워, 양배추, 방울양배추, 케일 등과 같은 식물들은 야생에서 존재하지 않는다.

왜냐하면, 모두 인간의 경작에 의해 만들어졌기 때문이다. 또한 모두 같은 종에서부터 나온 식물들이다.

 

이것들은 모두 "꽃양배추" 라는 겨자식물에서부터 파생되어 다양종으로서, 야생의 형태에서

이 꽃양배추들은  몇개의 커다란 잎들과, 작은 노란 꽃잎 여러개를 만들어내는데

 

브로콜리나 컬리플라워 같은 식물들은 이 꽃양배추 식물의 성장을 컨트롤 하면서 만들었다고 한다.

브로콜리는 닫혀있는 수많은 꽃봉오리의 구름과 같은 구조로 확장하면서 꽃을 피워나가고

컬리플라워는 불임 상태의 각각 다른 세포들의 돌연변이의 하얀 잎으로 구성되어 있다고 한다.

 

가장 특별한 구조의 브로콜리는 로만 브로콜리인데, 꽃봉오리 안에 작은 꽃봉오리, 그안에

또 작은 꽃봉오리가 대수의 나선형 구조로 만들어져 있다고 한다.

 




 

 바나나


부드럽고, 씨없고, 재단한 듯이 한손에 잡기 쉽고, 또 껍질도 쉽게 깔 수 있기

 때문에 마치 인류를 위해 만들어진 식물처럼 보이는데, 사실은, 야생의 바나나는 거의 먹는게 불가능하다.

오늘날 우리가 먹는 바나나는 유전적 개종이후로 완전히 달라진 것이다. 야생의 바나나는

거칠고, 구멍 같은 씨앗으로 가득하다.

 

하지만 이 중에서도 간간히 씨없는 변종 바나나가 나오는데, 인류는 이를 활용해

6,500년 전부터 개종하기 시작해 씨없는 바나나를 만들어내기 시작했다. 

지금의 바나나 형태는 매우 유명해졌고, 대량생산하는 바나나는 유전적으로 거의 완성되었지만

덕분에 질병에 매우 취약해졌고, 아직도 많은 연구가 필요해 보이는 종 중 하나이다.

 




 

 옥수수


오늘날의 옥수수의 조상격 되는 야생옥수수는 제아, 또는 테오신트라고 불리는 풀이었는데,

메소아메리칸인이 처음으로 10,000년 전부터 선택적으로 옥수수를 키우기 시작했다.

그 결과 점차적으로, 전 세계 어디에서도 찾아볼 수 없는 형태로 변화하기 시작했다고 한다.

 

이러한 발전의 비밀은 최근의 유전학/분자학적 연구에서 발견했는데,

옥수수에서 가장 중요한 변화는 줄기의 분지를 억압시키는 데서 나왔다고 한다.

원래의 옥수수는 알이 그렇게 많지 않았는데, 현재의 옥수는 수많은 알과 긴 줄기를 가지게 되었다고 한다.

 

이러한 유전학적 개량이 이뤄짐에도 가장 특이한 점은, 조상 옥수수와 현재의 옥수수는 고작 5종의 유전적 차이밖에 나질 않는다는 것이다.






 호박


호박, 또는 다른 "박" 종류는 작은 고대 식물의 형태로 경작되었는데,

인류의 소비로부터 가장 중요한 식물군 중에 하나로 묘사되어지고 있다.

 

옥수수와 같이, 호박은 아메리카에서 약 7,000년 전부터 재배되었는데,

고대종 호박들은 작고, 먹기엔 너무 쓰고, 씨앗도 별로 들어있지 않았었다고 한다.

 

어떤 면에서는, 수박과는 다르게 인류는 더 많은 씨앗을 얻기 위해 개종을 했다고 보면 된다.

시대가 흐르면서, 호박들은 좀더 많은 모양, 크기, 다양한 맛을 내는데 초점을 맞춰왔다.

 

호박의 원산지는 북미이며, 야생에서도 현재 다양한 종이 있다고 한다.

호박 재배 이전에, 약 14,000년 전 인류는 처음으로 아메리카 대륙에 도달했고,

그 당시의 대륙의 호박종류는 거의 멸종위기에 처해 있었다고 한다.

 

이 호박종들은 "쿠르비타신" 이라는 성분이 풍부했는데, 과학적으로 가장 쓰디쓴 그룹의 식물 중 하나였다고 한다.

그렇기 때문에 사람들은 먹는 용도 보다는 물건을 보관하는 용도로 호박을 재배했었다고 한다.

 

 

 


 

 딸기


달달하고 , 즙많은 딸기는 상대적으로 가장 최근에 만들어졌다.

작은 딸기의 선조들은 빙하기에 영국 실리 제도 라는 곳에 주로 모여져 있었는데,

지금 우리가 먹는 딸기들은 1750년대 에 들어서야 경작되기 시작했다고 한다.

 

수학자와 엔지니어 아담 프란시스 프레이져, 라는 사람은 는 다양한 종류의 딸기를 루이14를 위해 가져왔다고 한다.

이후 몇 세대의 시행착오를 거쳐서,  아메리카 대륙의 야생딸기와 함께 교배 육종법을 통해 프랑스에서 만들어졌다고 한다.

 

1759년도에, 딸기는 상업적으로 매우 중요한 작물이 되었고, 가장 "크고", 현대적인 딸기는 1806년도

수만은 교배실험을 통해 최종 탄생했다고 한다.

 

 

 

 

 

 아보카도


오리지날, 선조 원시형태의 아보카도는 "아보카도 같은" 식물이었다고 한다.

과육이 많이 보이지 안고, 가죽스킨을 입은 것 같은 형태가 지금의 형태이고, 가장 야생과 같은 아보카도는

딱딱한 껍질에 감싸져 있다고 한다.

 

경작되지 않은 아보카도는 한손에 다 집을 수 있을 만큼 매우 작으며, 2~3인치의 지름만을 가진다고 한다.

야생-형태의 과육은 크림과 같은 느낌보다는 모래와 같은 재질이며, 내용물이 매우 적다고 한다.

과일 내부에 있는 구멍(pit)이 대부분을 차지하기 때문이라고 한다.

 

1927년, 농경 탐험가와 연구자는 아보카도를 보며 " 이 열매는 절망적으로 먹을게 없다" 라고 말하기도 했다.

재배가 이뤄지는 대부분의 기간 동안에도,  이 무서운 외형 때문에 거의 찾는 사람이 없었다고 한다.

 

 

 

 

 커피


커피콩은 최근에 발견되고 경작된 식물등 중에 하나이다.

커피콩의 사용용도는 야생에서의 커피콩과는 완전히 다르게 변했을 뿐만 아니라

오로지 커피를 열망하는 사람들의 마음과 새로운 맛에 대한 욕구로 인해 매우 다양한 종으로 개량된 품종이다.

 

처음으로 재배된 커피콩은 1600년도 인도에서 였다.

그리고 수많은 아프리카 농장에서의 커피콩은 인간에 의해 새로운 진화가 계속 이뤄지고 있다.

각 종 내에서의 다양성만 보는 것이 아니라, 현재 10종의 뚜렷한 커피 종류를 재배하는 농장이 있다고 한다.

 

덜 쓴 커피, 혹은 더 쓴 커피, 달달한 커피, 카페인 없는 커피, 사향고양이 커피 등등

다양한 종류의 커피콩이 존재하며, 현대에는 아라비카 커피콩으로부터 내려오는 수많은

유전적 개량종이 있다고 한다.

 

 

 

 

 밀


밀의 재비기원은 매우 오래전 기록으로부터 시작된다.

사실, 인류 문명의 시작, 수렵과 채집 생활을 시작할 때에서부터 우리 선조들은 밀을 농업의 형태에 맞게 변형시켜왔다.

이 시기 동안에 가장 중요한 사건을 말하자면, 이 밀이 자라는 곳에 맞춰 인류가 서로 모여 살게 되었다는 것이다.

 

인류의 선조들은 야생의 풀에서 씨앗을 얻었었다. 하지만 곧, 함께 같은 지역에서 모여 함께 씨를 모으고,

그것들을 다시 땅에 심고, 집에 돌아오는 정착생활을 시작하게 되었다.

 

품질 좋은 밀의 씨앗을 선별해 심음으로써, 영양학적 가치는 높아지고, 씨앗의 크기도 점점 커지게 되었다.

하지만, 가장 중요한 특성의 하나를 말하자면, "열매가 여물어도 열리게 하지 않는" 방법이었다.

밀은 시기가 되면 씨앗이 저절로 바닥을 향해 떨어지게 되는데, 이를 막음으로서 훨씬 많은 수확을 거둘 수

있었을 뿐만 아니라, 바람, 비에도 큰 영향을 받지 않게 만들었다.

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