탈멸종

'탈멸종'이라는 용어가 만들어진 것은 2012년경이지만, 종 소실을 되돌리려는 열망은 훨씬 깊은 역사를 가진다. 1920~30년대에 독일의 하인츠 헥(Heinz Heck)과 루츠 헥(Lutz Heck) 형제는 가축의 선택적 역교배를 통해 오록스(Bos primigenius)와 타르판(Equus ferus ferus)을 재현하려 했다. 결과로 나온 '헥 소(Heck cattle)'와 '헥 말(Heck horse)'은 야생 조상과 표면적으로 유사하지만, 진정한 복원이 아닌 표현형적 모조품으로 널리 간주된다. 1987년 남아프리카에서는 쿠아가 프로젝트(Quagga Project)가 시작되어, 1883년에 사라진 쿠아가 아종(Equus quagga quagga)의 특징적인 모피 패턴을 회복하기 위해 평원얼룩말(Equus quagga burchelli)을 선택적으로 교배하였다. 2005년까지 5세대 개체에서 쿠아가와 유사한 무늬가 확인되었다.

현대적 탈멸종 시대는 분자생물학과 고대 DNA(aDNA) 연구의 발전과 함께 본격적으로 열렸다. 1996년 복제양 돌리(Dolly)의 탄생은 체세포 핵이식을 통해 포유류를 복제할 수 있음을 보여주었고, 같은 기술을 보존된 조직 표본이 존재하는 최근 멸종 종에 적용할 수 있으리라는 추측을 촉발했다.

피레네아이벡스(Capra pyrenaica pyrenaica), 통칭 부카르도는 복제를 통해 부활한 최초이자—2025년 초 기준 유일한—멸종 동물이다. 마지막 부카르도인 암컷 '셀리아(Celia)'는 2000년 1월 6일 스페인 오르데사 국립공원에서 사망했다. 사망 전 연구진은 피부 생검 표본과 배양된 섬유아세포를 동결보존해 두었다. 2009년 Theriogenology 학술지(Folch 등)에 발표된 논문에 따르면, 285개의 배아가 SCNT로 구성되었고 그 중 57개가 대리모(가축 염소와 아이벡스-염소 잡종)에 이식되었다. 단 한 건의 임신만이 만기까지 유지되었고, 2003년 7월 30일 새끼가 살아서 태어났다. 그러나 이 복제 개체는 왼쪽 폐에 여분의 엽(lobe)이 있어 치명적 무기폐(atelectasis)를 일으켰고, 출생 후 수 분 만에 사망했다. 부카르도는 때때로 '최초의 탈멸종'이라 불리지만, 이 개체는 엄밀히 말해 대리종(proxy)이 아닌 멸종 아종의 유전적 복제품이었기에, 복제를 탈멸종으로 분류할 것인지 아니면 보조 종 복원(assisted species recovery)으로 분류할 것인지에 대한 논쟁이 제기되어 왔다.

역교배(Back-breeding, 선택적 교배): 이 접근법은 멸종 목표 종과 유사한 표현형 형질을 보이는 현생 개체를 선발하여 여러 세대에 걸쳐 교배함으로써 해당 형질을 집중시킨다. 살아 있는 후손이나 근연종이 조상 형질의 변이를 보유하고 있어야만 가능하다. 쿠아가 프로젝트와 타우루스 프로그램(오록스 복원)이 진행 중인 대표 사례다. 가축화 이후 소실된 유전자 서열을 회복할 수 없다는 점과 근교 약세의 위험이 한계로 지적된다.

체세포 핵이식(SCNT)을 통한 복제: 멸종 생물의 보존된 생존 세포에서 핵을 추출하여, 근연 현생 종의 제핵 난세포에 이식한 뒤 대리모에 착상시킨다. 동결보존 조직이 존재해야 하므로 매우 최근에 멸종된 종이나 아종에만 적용 가능하다. 부카르도 실험이 유일한 완성 사례이다. 결과 개체는 멸종 종의 핵 유전체를 갖지만, 대리모 난세포 기증자의 미토콘드리아 DNA를 지니게 되어 미토-핵 불일치(mito-nuclear mismatch)가 발생한다.

유전체 편집(정밀 교잡, Precise Hybridisation): 가장 폭넓게 적용 가능한 탈멸종 기술로, 근연 현생 종의 유전체를 편집하여 멸종 목표 종의 핵심 대립유전자와 표현형 형질을 발현시킨다. CRISPR-Cas9이 주요 도구이다. 멸종 종의 고유전체(paleogenome)를 해독하고 현생 주형 종과의 기능적 유전적 차이를 식별한 후, 다중 유전체 편집으로 해당 변이를 도입한다. 결과물은 교잡 대리종(hybrid proxy)으로, 유전적으로는 주형 종에서 유래하지만 멸종 종의 선별된 표현형을 발현한다. 하버드 의과대학 조지 처치(George Church) 연구실은 아시아코끼리 세포주에서 40개 이상의 유전자좌를 편집하여 털매머드의 내한성 형질을 도입한 바 있다.

유전체 편집 기반 탈멸종의 실현 가능성은 고대 DNA의 품질에 결정적으로 의존한다. Allentoft 등(2012)은 뼛속 DNA가 일차 동력학(first-order kinetics)에 따라 분해되며, 유효 매장 온도 13.1 °C에서 242 염기쌍 미토콘드리아 DNA 단편의 반감기가 약 521년임을 실증했다. 이상적 보존 조건(−5 °C)에서도 DNA 가닥의 모든 결합은 약 680만 년 후 완전히 파괴된다. 실제로 짧은 DNA 단편은 최대 70만 년 된 표본(유콘 영구동토층의 말 뼈)에서 회수된 바 있다. 따라서 유전체 편집을 통한 탈멸종은 후기 홍적세와 홀로세 종에 대해서는 이론적으로 가능하지만, 심부 지질 시대에 사라진 종—예컨대 쥬라기 공원이 대중화한 공룡 부활—에는 원천적으로 불가능하다. 핵 DNA는 미토콘드리아 DNA보다 최소 2배 빠르게 분해되어, 실현 가능 범위를 더욱 제한한다.

털매머드(Mammuthus primigenius) — Colossal Biosciences / Revive & Restore: 털매머드는 탈멸종의 상징적 후보종이다. 기업가 벤 램(Ben Lamm)과 유전학자 조지 처치가 2021년 공동 설립한 Colossal Biosciences는 아시아코끼리(Elephas maximus) 유전체 편집을 통해 매머드의 내한성 대리종을 만들기 위해 4억 달러 이상의 자금을 유치했다. 2024년 3월 Colossal은 아시아코끼리 조직에서 유도만능줄기세포(iPSC)를 세계 최초로 수립했다고 발표했는데, iPSC는 이론적으로 생식세포를 포함한 모든 세포 유형으로 분화할 수 있어 결정적 이정표로 평가된다. 2025년 3월에는 매머드 유래 7개 유전자를 동시에 편집하여 털 같은 모피와 내한성 형질을 발현하는 '콜로설 울리 마우스(Colossal Woolly Mouse)'를 공개하며 다중 편집의 실현 가능성을 입증했다. Colossal은 2028년까지 첫 매머드 송아지를 산출하겠다는 목표를 공개적으로 밝혔다. 생태적 정당성은 세르게이 지모프(Sergey Zimov)가 제안한 '홍적세 공원(Pleistocene Park)' 가설에 근거한다: 재도입된 매머드 유사 대형 초식동물이 눈을 밟아 다지고 초원 생태계를 복원함으로써 알베도를 높이고 영구동토 해빙을 지연시킬 수 있다는 것이다.

여행비둘기(Ectopistes migratorius) — Revive & Restore: 2012년 설립된 비영리 단체 Revive & Restore는 1914년 마지막 개체 마사(Martha)가 신시내티 동물원에서 사망하며 멸종한 여행비둘기의 재현을 추진하고 있다. 주형 종은 줄무늬꼬리비둘기(Patagioenas fasciata)이며, 조류는 표준 SCNT 복제가 불가능하므로 종간 원시생식세포 이식(iPGCT)을 통해 여행비둘기 대립유전자를 도입할 계획이다.

틸라신(태즈메이니아호랑이, Thylacinus cynocephalus) — Colossal Biosciences / 멜버른 대학교: Colossal은 멜버른 대학교 TIGRR 연구실(Thylacine Integrated Genetic Restoration Research)과 협력하여, 1936년 멸종한 틸라신의 재현을 추진하고 있다. 틸라신 유전체는 이미 해독되었으며, 소형 유대류인 뚱뚱꼬리둔나트(Sminthopsis crassicaudata)가 주형 종으로 사용된다.

도도(Raphus cucullatus) — Colossal Biosciences: 2023년 Colossal은 17세기 후반 모리셔스에서 멸종한 도도를 대상으로 한 세 번째 탈멸종 프로그램을 발표했다. 가장 가까운 현생 근연종인 니코바비둘기(Caloenas nicobarica)의 유전체가 편집 기반으로 활용된다. 2025년 9월 Colossal은 도도 원시생식세포 연구에서 유의미한 돌파구를 달성했다고 보고했다.

다이어울프(Aenocyon dirus) — Colossal Biosciences: 2025년 4월 Colossal은 약 1만 년 전 멸종한 다이어울프의 형질을 지닌 유전자 변형 늑대 세 마리—로물루스(Romulus), 레무스(Remus), 칼리시(Khaleesi)—의 출생을 발표했다. Colossal은 이를 '세계 최초의 탈멸종'이라 칭했으나, 결과 개체가 현대 회색늑대와 충분히 구별되어 진정한 탈멸종에 해당하는지에 대해 일부 생물학자들이 의문을 제기했고, 이 주장은 논쟁을 불러일으켰다.

기타 프로그램: 갈라파고스거북 교잡 역교배 프로그램(플로레아나섬 땅거북 Chelonoidis elephantopus 복원), 히스헨(heath hen) 프로젝트(Revive & Restore), 뉴질랜드 모아(moa) 복원을 위한 유전적 구조 재단(Genetic Rescue Foundation) 계획 등이 추가로 진행 중이거나 구상 단계에 있다.

2016년 IUCN 종보전위원회(SSC)는 '멸종 종 대리종 생성을 위한 보전 편익 지침'을 발행하여, 탈멸종 거버넌스에 대한 최초의 공식 틀을 제시했다. 이 문서는 탈멸종을 기능적 대리종의 생성으로 정의한다—즉, 멸종 종의 생태적 역할을 수행하되 유전적으로 동일하지는 않은 생물체이다. 지침은 탈멸종이 측정 가능한 보전 편익을 제공하는 경우에만 추진되어야 하고, 대리종은 멸종 종의 과거 서식 범위 내에서만 재도입되어야 하며, 대리 생물체(주형 종 및 임신 숙주)의 복지가 보호되어야 한다고 강조한다. 또한 탈멸종이 기존 보전 우선순위에서 자원을 전용해서는 안 된다고 경고한다.

벤 노박(Ben Novak, 2018)은 새로운 위기 분류를 제안했다: '진화적 휴면 종.' 이 범주는 살아 있는 다세포 개체는 없지만, 생식 능력을 지닌 단세포(동결보존 섬유아세포, 생식세포 또는 줄기세포)가 실험실 외에서 보존되어 있는 종에 적용된다. 이 틀에서 부카르도, 위육성개구리(Rheobatrachus silus), 북부흰코뿔소(Ceratotherium cottoni) 같은 종은 진정한 멸종이 아니라 진화적 휴면 상태—세포 수준에서는 살아 있으나 더 이상 번식하거나 진화하지 않는 상태—에 놓여 있다. 2025년 초 기준 생존 암컷 2마리와 12개 유전 계통에 해당하는 동결보존 세포를 보유한 북부흰코뿔소는 iPSC 기술과 줄기세포 배발생을 통해 진화적 휴면 상태에서 회복될 가능성이 가장 높은 종으로 평가된다.

회복적 정의: 일부 옹호자는 탈멸종이 인간이 초래한 멸종에 대한 도덕적 배상이라고 주장한다. 인류가 남획과 서식지 파괴로 여행비둘기나 털매머드를 멸종시켰다면, 파괴한 것을 회복할 의무가 있다는 것이다. 비판자들은 피해를 입은 개별 생물체는 이미 오래전에 사망했고, 결과물인 대리종은 멸종 종의 진정한 구성원이 아닌 신종이며, 도덕적 책임은 세대가 거듭되면서 약화된다고 반박한다.

보전 자원 배분: Bennett 등(2017, Nature Ecology & Evolution)은 한정된 보전 기금을 탈멸종에 쓸 경우, 해당 자원이 현재 위기에 처한 종을 구하는 데 투입되었을 상황과 비교해 생물다양성의 순 손실이 발생할 수 있다고 주장했다. 옹호자들은 탈멸종이 기존 보전에 유입되지 않았을 민간 자본(예: Colossal의 벤처 투자금)을 끌어들인다고 응수한다.

동물 복지: 탈멸종은 필연적으로 감각 있는 동물에 대한 실험적 시술—난자 채취, 배아 이식, 위기종(아시아코끼리 등) 대리모에서의 비생존 가능성 있는 태아 임신—을 수반한다. 부카르도 복제 개체의 짧고 고통스러운 삶은 복지 비용을 잘 보여준다. Browning(2018)은 복제가 '유산, 사산, 조기 사망, 유전적 이상, 만성 질환'으로 이어질 수 있다고 주장했다.

오만(Hubris)과 '신 역할하기' 논변: Minteer(2014)는 탈멸종이 생태적 결과를 예측·통제할 수 있는 인간의 능력을 과대평가하는 '프로메테우스적 정신'을 반영한다고 비판했다. 옹호자들은 이 논변이 모든 보전 기술에 동일하게 적용되는 비판이라고 맞선다.

진정성과 정체성: 생물학 철학자들은 탈멸종된 생물체가 진정으로 멸종 종에 속하는지 논쟁한다. 종의 '역사적 실체(historical entity)' 관점(Hull, 1978)에서 종은 끊어지지 않은 계보적 연속성으로 정의되므로, 실험실에서 만들어진 매머드는 그러한 연속성을 결여할 수 있다. 반면 Campbell·Whittle(2017)와 Slater·Clatterbuck(2018)은 인간이 매개한 생식이 인공수정(IVF)이 인간의 종 연속성을 끊지 않는 것과 마찬가지로 인과적 연속성을 단절시키지 않는다고 반론한다.

도덕적 해이(Moral Hazard): Stuart Pimm과 Susan Clayton 등 비판자들은 멸종이 가역적이라는 인식이 진행 중인 종 손실을 방지하려는 대중의 동기를 약화시킬 수 있다고 우려하며, 이를 '도덕적 해이' 또는 '멸종은 영원하지 않다(extinction is not forever)' 문제로 부른다.

유전체 편집을 통한 탈멸종은 멸종 종의 충실한 복제품을 만들 수 없다. 고유전체는 항상 단편적이며 현생 종의 참조 유전체를 발판으로 조립해야 하므로, 멸종 종의 정확한 핵형과 염색체 합성(synteny)은 복구 불가능하게 상실된다. 더 나아가, 유전형에서 표현형으로의 관계는 후성유전학, 발생 환경, 사회 학습에 의해 매개되는데, 이 중 어느 것도 사라진 종에서 물려받을 수 없다. 매머드 무리와 매머드 초원 서식지 없이 사육 환경에서 자란 정밀 교잡 '맘모펀트(mammophant)'는 멸종 모델의 행동적·생리학적 레퍼토리를 온전히 발현하지 못할 수 있다. 또한 DNA 합성 기술은 진핵생물 염색체의 전체 합성에는 여전히 턱없이 부족한 수준인데, 2018년 기준 합성된 최장 DNA 서열은 약 770 킬로베이스(kb)인 반면 포유류 염색체는 수억 염기쌍에 달한다.

이러한 제약에도 불구하고, 탈멸종 연구는 보전에 직접 응용 가능한 파생 기술들을 산출해 왔다: 비모델 종을 위한 iPSC 유도 프로토콜, 고급 다중 CRISPR 편집, 위기종의 유전적 구조를 위한 합성생물학 도구, 투구게 혈액을 대체하는 재조합 의약품 시험용 물질 등이 그것이다.

탈멸종은 다른 어떤 보전 주제보다도 대중의 상상력을 사로잡아 왔다. 마이클 크라이턴의 소설 쥬라기 공원(1990)과 스티븐 스필버그의 1993년 영화 각색은 공룡이라는 공상과학적 소재를 통해 DNA 기반 종 부활 개념을 전 세계 관객에게 소개했다. 현실 세계의 탈멸종 운동—특히 털매머드, 틸라신, 도도, 다이어울프를 전면에 내세운 Colossal Biosciences의 풍부한 자금력과 미디어 친화적 캠페인—은 광범위한 언론 보도를 이끌어 내며 보전유전학에 대한 대중적 관심을 새롭게 환기시켰다. 2025년 초 기준 Colossal의 총 투자 유치 금액은 4억 달러를 넘어섰고, CEO 벤 램의 순자산은 Forbes에 의해 37억 달러로 추정되어 이 분야의 상업적 추진력을 반영한다. 그럼에도 회의론자들은 과대선전이 과학을 앞설 수 있으며, 세포 배양에서의 유전자 편집과 야생에서 생태적으로 기능하는 생존 가능한 개체를 산출하는 것 사이의 격차는 여전히 매우 크다고 경고한다.