[과학향기 for Kids] 감자의 탄생 비밀? 바로 토마토에 있었다! : KISTI의 과학향기

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[과학향기 for Kids] 감자의 탄생 비밀? 바로 토마토에 있었다!

<KISTI의 과학향기> 제3181호 2025년 09월 15일

바삭바삭한 감자칩부터 부드러운 감자샐러드까지! 감자는 반찬도 되고 간식도 되는 인기 만점인 식재료예요. 그래서 전 세계 사람들이 즐겨 먹어요. 그런데 이렇게 다양한 요리로 변신할 수 있는 감자는 도대체 언제, 어디서 나타난 걸까요? 이 질문에 대한 해답을 찾기 위해 과학자들은 감자의 뿌리를 따라 올라가 감자의 조상을 찾아 나섰어요.

사진 1. 그동안 감자가 언제 어디서 나타난 건지 알려진 바가 없었다. ⓒshutterstock

감자의 조상을 찾아라!

우선 중국농업과학원(CAAS) 연구팀은 칠레에 사는 ‘에투베로숨(Etuberosum)’이라는 식물을 주목했어요. 이 식물은 꽃과 잎사귀가 감자와 무척 비슷하게 생겼답니다. 하지만 가장 큰 차이점이 하나 있어요. 바로 에투베로숨은 땅속에서 길게 뻗어 나오는 ‘덩이줄기’가 없다는 사실이죠. 즉, 감자처럼 영양소를 저장하는 줄기가 따로 없답니다. 오히려 유전적으로 비슷한 식물을 찾은 결과, 감자는 토마토와 가까웠는데요. 감자와 토마토는 그다지 닮은 것 같지 않은데, 대체 어떻게 된 일일까요?

사진 2. 에투베로숨은 감자와 닮았지만, 덩이줄기가 발달하지 않았다. 반대로 토마토는 감자와 닮은 부분이 적지만 유전적으로 가까웠다. ⓒCell

연구팀은 좀 더 정확한 사실을 밝혀내기 위해 농장에서 기르는 감자 450종과 야생 감자 56종, 그리고 토마토 15종과 에투베로숨 3종을 모아 유전자를 분석했어요. 그 결과, 감자의 유전자에 토마토와 에투베로숨, 두 식물의 유전자가 섞여 있었어요.

사실 약 1,400만 년 전, 토마토와 에투베로숨은 같은 조상에서 갈라졌어요. 다만 분리된 후 약 500만 년 동안은 꿀벌과 같은 곤충을 통해 꽃가루를 주고받으며, 자손을 만들어 냈는데요. 그 결과 토마토와 에투베로숨의 특징이 합쳐진 감자가 탄생했답니다.

토마토와 에투베로숨이 준 선물, 덩이줄기

그런데 토마토와 에투베로숨은 덩이줄기가 없는데, 감자는 덩이줄기를 갖고 있어요. 바로 그 이유는 바로 유전자에 있습니다. 감자는 토마토로부터 덩이줄기가 언제 만들어 지는지 결정하는 유전자를, 에투베로숨에게선 덩이줄기를 실제로 자라가 하는 유전자를 물려받았거든요. 둘 중 하나라도 없으면 덩이줄기는 만들어지지 않는답니다.

이렇게 만들어진 덩이줄기는 감자가 살아남는 데 큰 도움이 됐어요. 덩이줄기는 마치 비밀 창고처럼 영양분을 저장할 수 있어요. 그래서 날씨가 갑자기 추워지거나, 땅이 메말라도 버틸 수 있었죠. 게다가 씨앗이나 꽃가루가 퍼뜨리지 않아도, 덩이줄기에서 싹을 틔울 수도 있어요.

이러한 능력 덕분에 감자는 토마토와 에투베로숨보다 훨씬 빨리 환경에 적응할 수 있었고, 지금처럼 다양한 종류로 진화할 수 있었답니다. 토마토와 에투베로숨의 만남 덕분에 우리는 지금도 다양한 감자 요리를 즐길 수 있는데요. 이번 발견을 통해 과학자들은 씨앗으로 번식하는 감자나 새로운 품종을 개발할 수 있을 것으로 보는데요. 어쩌면 미래에는 좀 더 특별한 감자를 맛볼 수 있을지도 몰라요!

※ 교과서 연계 - 이번 과학향기 에피소드는 어떤 교과 단원과 관련돼 있을까?

4학년 1학기 과학 - 식물의 한살이
6학년 1학기 과학 - 식물의 구조와 기능

글 : 남예진 동아에스앤씨 기자, 일러스트 : 감쵸 작가

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