'Evolution Gone Crazy': Sea Dragons를 이상하게 만드는 이유

바다의 기이한 생물들 중에서 바다 용이 눈에 띕니다. 해마의 친척들과 붕어, 바다 용은 미세한 갑각류의 식사를 빨기 위해 빨대처럼 사용하는 길고 좁은 주둥이를 가지고 있습니다. 물고기는 비늘 대신 뼈 갑옷으로 덮여 있으며 등뼈가 구부러져 있습니다. 그들의 해마 사촌처럼, 수컷 바다 용 주머니에 여성의 수정란을 임신.

그들은 잎이 많은 것과 잡초의 두 그룹으로 나뉩니다. “나뭇잎”은 남부 오스트레일리아 서식지에 있는 떠다니는 해초와 거의 구별할 수 없는 정교한 분기 부속기관을 가지고 있습니다. 위디 씨 드래곤은 더 유선형이지만 또한 더 다채로운보라색 줄무늬와 노란색 땡땡이 무늬가 있습니다.

오레곤 대학의 빌 크레스코(Bill Cresko)는 한 가지 근본적인 질문에 답하기 위해 해룡 유전학을 연구했습니다. 그와 그의 동료들은 이 물고기가 어떻게 생겼는지 “도대체” 알고 싶어합니다.

“우리는 ‘어떻게 그런 유기체를 가질 수 있습니까?’에 정말 매료되었습니다. 게놈에서 무엇이 바뀌었습니까?’라고 그는 말했습니다.

6월호에 발표된 연구 국립과학원 회보 이러한 질문에 답하려고 노력했습니다. 연구원들은 잎이 많은 바다 용과 잡초가 많은 바다 용의 게놈을 시퀀싱하고 다른 물고기와 비교했습니다.

해룡의 기이한 모습으로 인해 연구팀은 섬유아세포 성장인자 유전자에 이상한 일이 일어났을 수도 있다는 생각을 하게 되었습니다. 몇 가지만 들자면, 부속기의 파생물입니다.”라고 Dr. Cresko의 연구실 연구원이자 이 논문의 저자인 Susie Bassham이 말했습니다.

그러나 그들이 동물의 게놈에 초점을 맞추었을 때, 연구자들은 바다 용에게 이러한 주요 발달 유전자 중 몇 가지가 모두 결여되어 있다는 사실에 놀랐습니다.

“처음에는 정말 믿지 않았습니다.”라고 오레곤 대학의 또 다른 저자인 Clay Small이 말했습니다.

씨 드래곤은 이러한 성장 유전자가 없었지만, 그들의 게놈은 트랜스포존(transposon)이라고 불리는 반복적인 코드 섹션으로 가득 차 있었습니다. 게놈 전체에 걸쳐 이러한 종류의 반복적인 코드는 과학자들이 그것이 무엇을 하는지 확신할 수 없었기 때문에 한때 “정크 DNA”라고 불렸습니다. 그러나 트랜스포존 또는 “점프 유전자”는 실제로 유전자 코드 내의 한 지점에서 다른 지점으로 자신을 잘라내어 붙여넣을 수 있어 다른 유전자가 유기체의 특성을 형성하는 것을 방지합니다.

연구원들은 점프 유전자가 성장 인자 유전자의 부재에 책임이 있는지 확실하게 말할 수 없습니다. 스몰 박사는 유전자가 누락된 부분 근처에서 반복되는 유전자 코드의 증거가 있는데, 이는 트랜스포존 활동을 가리킬 수 있다고 말했다. 그러나 과학자들은 인과 관계를 확인하기 위해 어류 가계도 전체에서 더 많은 게놈이 필요합니다.

바다 용의 DNA를 연구하는 것 외에도 팀은 잡초가 많은 바다 용을 캡처 한 것으로 알려진 가장 높은 해상도로 CT 스캔했습니다. X선 이미지는 그들에게 물고기의 외륜과 같은 부속기관에 대한 통찰력을 제공했으며, 연구자들은 현재 수정된 가시 성장으로 의심하고 있습니다.

독일 콘스탄츠 대학의 해룡 연구원인 악셀 마이어(Axel Meyer)는 이번 연구가 극단적인 신체 계획에 대한 이해를 심화했다고 말했습니다. “이것은 진화의 풍요로움의 포스터 자식입니다. 그것은 마치 진화가 미쳐버린 것과 같습니다.”라고 연구에 참여하지 않은 Dr. Meyer는 말했습니다. “진화 생물학자가 되는 즐거움은 이 미친 동물들을 연구하고 유전적으로 이해하려고 한다는 것입니다.”

Cresko 박사는 해룡의 DNA가 이들을 어떻게 보존할 것인지에 대한 통찰력을 제공할 수 있다고 말합니다. Cresko 박사는 이는 야생에서 희귀하고 포획하기 어렵기 때문에 매우 중요하다고 말합니다. 물고기 한 마리는 $10,000 이상이며 번식이 거의 불가능한 것으로 판명되었습니다.

스크립스 연구소(Scripps Institution of the Scripps Institution)의 자작나무 수족관(Birch Aquarium)에서 바다용을 돌본 경험이 있는 레슬리 마쓰시게(Leslee Matsushige)는 “나를 믿으세요. 20년 넘게 샌디에이고에서 해양학. 물고기는 온도와 빛의 변화에 ​​민감하여 일출과 일몰을 모방하기 위해 점진적인 변화가 필요합니다. Ms. Matsushige는 탱크의 야간 조명을 달의 위상과 일치시키려고 시도했습니다.

어려움에도 불구하고 Ms. Matsushige는 DNA 연구를 위해 해룡 조직을 공급한 자작나무와 테네시 수족관과 같은 수족관이 용이 번성하도록 돕는 방법을 찾는 것이 중요하다고 말합니다. 기후 변화가 서식지를 위협함에 따라 해룡의 생존은 동물원과 수족관의 번식 프로그램에 달려 있을 수 있으므로 “가능한 한 많이 아는” 것이 중요합니다.

출처: https://www.nytimes.com/2022/07/07/science/seadragons-leafy-weedy.html