한반도 남쪽 끝에서 80km(50마일) 떨어진 섬에는 해녀라는 독특하고 유명한 여성 공동체가 살고 있습니다 .
이 여성들은 일 년 내내 제주도 앞바다에서 잠수하며 성게, 전복, 그리고 다른 해산물들을 채취합니다. 매일 4~5시간씩, 최대 18미터(60피트) 깊이까지 여러 차례 잠수합니다. 임신 기간부터 노년까지도 호흡 장비 없이 잠수복 하나만 착용하고 잠수합니다.
"수천 년 동안, 우리는 그들이 놀라운 모계 혈통을 이어받아 왔다고 생각합니다. 아주 어린 나이에 어미에게서 잠수하는 법을 배우는 것이죠. 그들은 집단 생활을 하며, 바로 잠수합니다." 유타 대학교의 유전학자이자 생물의학 정보학 조교수인 멜리사 앤 일라도의 말이다.
"그들은 정말 엄청난 비율의 시간을 물속에서 보냅니다."
일라르도는 한국, 덴마크, 미국의 동료들과 함께 이 여성들이 어떻게 이 놀라운 신체적 능력을 발휘하는지 이해하고자 했습니다. 구체적으로, 연구진은 다이버들이 그렇게 오랫동안 산소 없이 잠수할 수 있는 독특한 DNA를 가지고 있는지, 아니면 평생의 훈련의 결과인지, 아니면 이 두 가지가 복합적으로 작용하는지 궁금했습니다.
5월 2일 과학 저널 셀 리포츠(Cell Reports) 에 발표된 연구 결과는 해녀들이 자유 잠수의 생리적 스트레스에 대처하기 위해 진화해 온 독특한 유전적 차이를 밝혀냈습니다. 연구진은 이 발견이 언젠가 혈압 질환에 대한 더 나은 치료법 개발로 이어질 수 있다고 말합니다.
"한국의 하와이라고 불릴 만큼 아름다운 섬이에요. 곳곳에 풍부한 자원이 있는 해안선이 펼쳐져 있어서, 그런 곳에 사는 사람이라면 누구나 그 혜택을 누리고 싶어 할 거예요." 일라르도가 말했다.
다이빙은 오랫동안 제주 문화의 일부였습니다. 언제부터 여성만 할 수 있는 활동이 되었는지는 불분명하지만, 남성 다이버에게 세금을 부과했거나 남성 인력 부족이 원인이라는 설이 있다고 일라르도는 말했습니다. 그럼에도 불구하고 다이빙은 제주도 주민들에게 매우 중요한 요소이기 때문에, 제주어 특유의 단어가 짧아진 것은 다이버들이 빠르게 소통해야 하기 때문이라고 새로운 연구는 설명합니다.
하지만 이러한 관습은 점차 사라지고 있습니다. 젊은 여성들은 더 이상 이러한 모계 전통을 이어가지 못하고 있습니다. 연구진은 평균 연령 약 70세의 현재 해녀 집단이 마지막 세대일 가능성이 있다고 분석했습니다.
DNA 탐구
일라르도와 동료들은 연구를 위해 제주도에서 해녀 30명, 비잠수 여성 30명, 그리고 한국 본토에서 여성 31명을 모집했습니다. 참가자들의 평균 연령은 65세였습니다. 연구진은 참가자들의 심박수, 혈압, 비장 크기를 비교하고, 혈액 샘플을 통해 유전체(상세한 유전적 청사진)를 시퀀싱했습니다.
이 연구의 가장 큰 과제는 다이빙 경험이 없는 참가자들에게 비교적 오랜 시간 동안 물속에 있을 때 발생하는 신체적 스트레스를 안전하게 재현하는 것이었다고 일라르도는 지적했다. 연구진은 참가자들이 차가운 물에 얼굴을 담그는 동안 숨을 참는 시뮬레이션 다이빙을 실시하여 이 문제를 해결했다.
일라르도는 "우리는 바다에 있는 모든 사람에게서 이런 측정값을 수집하고 싶었지만, 평생 한 번도 다이빙을 해본 적이 없는 65세, 67세 여성에게 물에 뛰어들어 숨을 참고 다이빙하라고 요구할 수는 없을 것"이라고 말했습니다.
"다행히 숨을 참고 차가운 물이 가득 찬 그릇에 얼굴을 담그면 마치 다이빙하는 것처럼 몸이 반응합니다. 포유류의 잠수 반사를 자극하는 신경이 얼굴을 통과하기 때문이죠."라고 그녀는 말했습니다.
차가운 물과 숨을 참는 것이 합쳐지면 "몸이 '아, 다이빙하고 있구나'라고 말하게 됩니다. 그래서 심박수가 느려지고 혈압이 올라가며 비장이 수축됩니다."라고 그녀는 덧붙였습니다.
연구팀의 분석 결과, 제주도 출신 참가자(다이버와 비다이버 모두)는 내륙 한국인보다 낮은 혈압과 관련된 유전적 변이를 가질 가능성이 4배 이상 높은 것으로 나타났습니다.
"다이빙을 하면 혈압이 올라가는데, 제주도민들의 혈압은 상대적으로 덜 올라갑니다."라고 일라르도는 설명했다.
연구자들은 해녀들이 임신 중에 다이빙을 하는데, 이때는 고혈압이 위험할 수 있으므로 태아를 안전하게 지키기 위해 이러한 특성이 진화했을 가능성이 있다고 생각합니다.
연구팀은 또한 제주 참가자들이 이전 연구에서 추위와 통증 내성과 관련된 것으로 밝혀진 유전적 변이를 가질 가능성이 더 높다는 사실을 발견했습니다. 그러나 연구진은 참가자들의 저온 저항 능력을 측정하지 않았기 때문에, 이 변이가 해녀들이 연중 물질을 하는 능력에 중요한 역할을 할 수 있는지는 확실히 말할 수 없습니다.
"겨울 내내 눈이 오면 잠수하는데, 1980년대까지는 아무런 보호 장비도 없이 면으로 잠수했습니다. 우리가 탐구하고 답을 찾아야 할 부분이 훨씬 더 많습니다."라고 일라르도는 말했습니다.
해녀들의 뛰어난 잠수 실력은 유전적 요인만으로 설명되지 않았습니다. 연구 결과, 여성 해녀들은 잠수 경험이 없는 해녀들보다 심박수가 느렸다는 사실도 밝혀졌습니다. 이는 해녀들이 잠수 중 산소를 절약하는 데 도움이 되는 요인으로 보입니다.
"정말 극적이었어요. 실제로 참가자들의 심박수는 대조군(참가자)보다 잠수하는 동안 약 50% 더 떨어졌습니다. 훈련 덕분이라는 걸 알 수 있죠. 해녀에게서만 볼 수 있는 현상이니까요."라고 일라르도는 말했습니다.
일라르도는 인도네시아 술라웨시의 바자우족으로 알려진 자유 잠수 공동체를 대상으로 이전에 연구를 진행했는데, 그 결과 바자우족이 산소 없이 오랜 시간 지낼 수 있게 해주는 유전적 적응이 발견되었고, 그 결과 비정상적으로 큰 비장이 생겨났다.
그러나 제주도민들의 비장이 한국 본토의 연구 참여자들보다 평균적으로 더 컸지만, 나이, 키, 체중 등 다른 요인을 고려하면 그 효과는 크지 않았다고 그녀는 말했습니다.
신약의 표적
애리조나 주립대학교 인간 진화 및 사회 변화 대학원의 벤 트럼블 준교수에 따르면, 제주도민에게서 발견된 낮은 혈압과 관련된 유전적 변이는 더 탐구되어야 한다고 합니다.
"이 유전자를 가진 사람들은 이 유전자를 가지지 않은 사람들에 비해 혈압이 10% 이상 감소했습니다. 꽤 인상적인 효과입니다."라고 이 연구에 참여하지 않은 트럼블 박사는 말했습니다. "유전자는 단백질을 암호화하는데, 단백질의 어떤 변화가 혈압에 영향을 미치는지 알아낼 수 있다면 잠재적으로 새로운 약물을 개발할 수 있을 것입니다."
트럼블은 거의 모든 의학 및 유전학 연구는 주로 도시 중심부에 있는 산업화된 인구를 대상으로 수행되기 때문에 일라르도의 접근 방식이 특히 가치 있다고 덧붙였다.
"건강과 관련하여 '정상'에 대해 우리가 아는 거의 모든 것은 이러한 정착 생활을 하는 도시 인구에서 비롯된 것입니다. 하지만 인류 역사의 99.9% 동안 우리는 수렵 채집인이었습니다."라고 그는 말했습니다.
"자연 선택은 오늘날 우리가 직면하고 있는 것과는 매우 다른 선택적 압력 하에서 우리 몸을 최적화했습니다."
일라르도는 제주도의 여성 다이버들에 대한 연구를 계속하고, 그 의학적 의미에 대한 더 깊은 이해를 얻고 싶다고 말했습니다.
그녀는 "이 연구는 답보다 더 많은 의문을 제기하지만, 무엇보다도 이 여성들이 특별하다는 것을 보여줍니다."라고 말했습니다.
"어떻게 설명하든, 그들은 생물학적으로 뭔가 다르고, 그것이 그들을 매우 특별하게 만드는데, 그들이 하는 일은 독특하고 축하할 만한 가치가 있습니다."
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