‘검은 청개구리’부터 ‘암세포 죽이는 늑대’까지…방사능 오염된 체르노빌에 사는 동물들[핵잼 사이언스]

왼쪽은 체르노빌 원전사고 이후 개체 수가 많아진 검은 청개구리, 오른쪽은 암 저항 능력이 강한 것으로 확인된 돌연변이 늑대

1986년 4월 26일 우크라이나 수도 키이우 북쪽 104㎞에 있는 체르노빌 원자력 발전소의 제4호 원자로가 폭발한 원전 사상 최악의 방사능 오염사고가 발생한 지 38년이 지난 가운데, 수십 년 동안 사람들의 출입이 금지됐던 오염 지역 내에서 이전에 없던 새로운 동물에 대한 관심이 높아지고 있다.

◆돌연변이 검은 청개구리

2022년, 체르노빌 원자력 발전소 인근에서는 돌연변이 유전자를 가진 것으로 추정되는 개구리들이 발견됐다.

당시 이를 발견한 파블로 부라코 스웨덴 웁살라대 동물생태학자와 게르만 오리사올라 스페인 오비에도대 생물학자로, 이들은 2016년부터 체르노빌 출입금지 구역 내에서 서식하는 청개구리를 조사해 왔다.

오른쪽은 일반 청개구리, 왼쪽은 체르노빌 원전사고 이후 개체 수가 많아진 검은 청개구리

체르노빌 원전사고 이전의 청개구리와 이후의 청개구리

방사선이 강한 출입금지구역 안 연못 8곳과 방사선이 자연 상태와 비슷한 금지구역 밖 연못 4곳에서 수컷 청개구리 200여 마리를 채집했고, 분석 결과 사고 당시 방사선이 강한 곳일수록 짙은 청개구리가 더 많이 서식하는 것으로 밝혀졌다.

연구진은 당시 전문가 매체인 컨버세이션에 기고한 글을 통해 “사고 원전 주변에서 평범한 청개구리와는 다른 새까만 청개구리를 여러 마리 발견한 것이 이번 연구의 계기였다”면서 “해당 청개구리는 카스피 해에서 북해에 걸쳐 서식하는데, 일반적으로 밝은 초록 빛깔을 띠지만 종종 짙은 색의 개체가 발견되기도 한다”고 전했다.

이어 “멜라닌 색소가 방사선의 나쁜 영향으로부터 청개구리를 보호한 것으로 추정된다. 청개구리가 스스로를 보호하기 위해 달라진 것으로 보인다”면서 “멜라닌은 세포 안에서 방사선에 쏘여 이온화한 분자들을 청소하고 중성화하는 구실을 한다”고 설명했다.

◆‘초강력’ 박테리아

체르노빌 원전 인근에서 서식하는 제비의 날개에서 발견된 박테리아가 감마 방사선에 저항하는 능력이 더 강하다는 사실이 밝혀지기도 했다.

2016년 사이언티픽리포트에는 방사선에 노출된 체르노빌의 박테리아는 일반적이 박테리아에 비해 번식능력이 훨씬 강한 덕분에 빠르게 번성한다는 내용의 논문이 실렸다.

당시 연구진들은 “자연 개체군에 대한 방사선의 장기적인 영향은 특정 환경에서 생존하는 박테리아에 대한 중요한 영향을 미칠 수 있다”고 밝혔다.

◆암에 걸려도 회복하는 늑대

체르노빌 원전의 황폐화한 황무지를 배회하는 늑대는 암과 싸우는 능력이 진화한 것으로 보인다는 연구결과가 나왔다.

이달 초 미국 프린스턴대학 셰인 캠벨-스태튼 연구실의 진화생물학자이자 생태독성학자인 카라 러브 박사팀에 따르면, 방사능 누출 사고 이후 인간이 떠난 자리를 차지한 회색 늑대들은 수년간 개체 수가 늘었다.

이에 러브 박사 연구진은 늑대가 유전적으로 암에 대한 저항력이나 회복력이 있는지, 아니면 단순히 인간이 방해하지 않아 번성하는지를 확인하기 위한 연구를 시작했다.

우크라이나 체르노빌 원전 출입 금지 구역에 서식하는 늑대. 미국 연구진은 이 늑대의 일부에게서 암세포에 저항하는 능력이 강한 돌연변이 유전자를 발견했다고 밝혔다

연구진은 2014년 체르노빌 출입 금지 구역에 들어가 야생 늑대에게 방사선 선량계가 장착된 GPS 목걸이를 부착했다. 또한 암을 유발하는 방사선에 대한 체내 반응을 이해하기 위해 늑대의 혈액을 채취했다.

이후 암을 유발하는 방사선에 여러 세대에 걸쳐 노출됐을 때 어떤 반응이 일어났는지 알아보기 위해 늑대 여러 마리의 혈액 샘플을 채취해 분석하고, 늑대가 어디에서 얼마나 많은 방사선에 노출되는지 등의 측정 데이터를 수집했다.

그 결과 늑대는 인간의 하루 법적 안전 한계치보다 약 6배 높은 방사선량(약 11.28밀리렘·0.1128밀리시버트)에 매일 노출됐음에도 불구하고 놀라울 정도로 회복력이 있는 것으로 나타났다. 또 분석 결과, 체르노빌에 사는 늑대는 외부의 늑대에 비해 면역체계가 크게 변화한 것으로 나타났다.

사고 당시 체르노빌 원전의 모습

연구진은 “암과 관련한 다수의 유전자에 새로운 돌연변이가 있다는 사실을 확인했다. 이는 방사선으로부터 신체를 보호하기 위해 진화하는 과정에서 나온 현상”이라면서 “암의 위험을 줄이고 치료 성공률을 높이는 길을 열 수 있을 것으로 기대한다”고 전했다.

한편 세계 최악의 원전 사고로 꼽히는 체르노빌 원전사고는 1986년 4월 26일 원자로의 설계 결함과 안전규정 위반, 운전 미숙 등의 원인이 복합적으로 작용하면서 발생했다.

이 사고로 4호기 노심과 원자로 건물 지붕이 파괴되고 화재가 발생했고, 이후 원전 사상 최악의 방사능 오염으로 이어졌다. 이후 인근 30㎞가 강한 방사능에 오염돼 출입금지구역으로 지정됐다.