간단히 말해서, 불가사리라고도 알려진 불가사리는 대부분 머리만 있는 것처럼 보입니다. 유전자에 대한 분자 분석은 그 조상이 몸통을 잃도록 진화했음을 시사합니다.

이 연구는 유전학의 발전으로 연구자들이 이전과는 전혀 다른 방식으로 지구 생명체의 복잡성을 조사할 수 있게 되었음을 보여줍니다. 이 경우, 나는 지구상에서 가장 수수께끼 같은 생물 중 하나에 관한 수백 년 된 동물학적 미스터리를 해결하는 데 도움을 주었습니다. “불가사리”라는 이름조차 오해의 소지가 있습니다. 왜냐하면 이 동물은 엄밀히 말하면 물고기가 아니기 때문입니다.

2017년 연구를 공동 집필한 버클리 캘리포니아 대학교 다니엘 록사르 교수는 “우리는 몸 밖으로 튀어나온 것을 팔과 다리로 생각하는 데 익숙하기 때문에 이를 불가사리 팔이라고 부른다”고 말했다. 자연잡지. “이것이 우리의 입체적인 관점입니다.”

그는 이번 새로운 연구에서 불가사리의 경우 ‘팔’이라는 단어가 ‘오용된 용어’라는 사실이 밝혀졌다고 덧붙였습니다.

어떻게 되는가에 대해서는 여러 가지 가설이 있어 왔다. 바다 별 연구를 이끈 스탠포드 대학의 발생생물학자인 로랑 포머리(Laurent Formery)는 이들 유기체는 자신만의 독특한 신체를 진화시켰으며 “기본적으로 그 중 어느 것도 현실과 일치하지 않는다”고 말했습니다.

불가사리를 머리 위로 돌리는 모습

고래부터 쥐까지 대부분의 다른 동물의 경우 어느 쪽이 머리이고 어느 쪽이 꼬리인지 쉽게 알 수 있습니다. 생물학자들은 이 생물체를 좌우대칭이라고 부릅니다. 즉, 서로 거울처럼 보이는 오른쪽과 왼쪽이 있다는 의미입니다.

Ruksaar는 “우리가 알고 사랑하는 대부분의 동물은 이런 모양을 가지고 있습니다.”라고 말했습니다.

그러나 불가사리와 성게, 모래 달러와 같은 그 친척은 더 어렵습니다. 극피동물이라고 불리는 이 동물은 오각형 대칭을 가지고 있는데, 이는 그들의 몸이 5개의 동일한 부분으로 나눌 수 있다는 것을 의미합니다.

동물학자들은 신체 구조를 불가사리와 연관시키기 위해 오랫동안 노력해 왔습니다. 그리고 대부분의 다른 동물에서 발견되는 것과 다른 극피동물. 어느 부분이 “머리”이고 어느 부분이 “꼬리”인지는 누구도 추측할 수 없었습니다. 많은 과학자들은 불가사리를 머리가 없는 동물로 분류합니다.

“극피동물을 보면 ‘누가 이걸 주문했지?’라고 말하더군요.” Rukhsar가 말했습니다.

미스터리를 더욱 당혹스럽게 만드는 것은 불가사리가 이상한 모습에도 불구하고 그렇지 않다는 것입니다. 어느 그들은 인간과 밀접한 관계가 있으며 6억년 전의 조상을 공유하고 있습니다. 불가사리 유충은 인간과 마찬가지로 실제로 양측 대칭을 이루고 있습니다. 어린이 불가사리는 바다에서 몇 주에서 몇 달 동안 움직이다가 갑자기 몸이 오각형의 성체 모양으로 변합니다.

연구에서 Formeri와 그의 팀은 박쥐 별이라고 불리는 불가사리의 몸을 통해 유전자가 어떻게 표현되는지 확인하기 위해 두 가지 기술을 사용했습니다. 한 가지 기술은 리보핵산(RNA)의 특정 부분에 달라붙는 형광 프로브에서 불가사리를 배양하는 것과 관련이 있습니다. 다른 하나는 불가사리를 얇은 조각으로 자르고, 각 조각의 RNA를 서열화하고, 컴퓨터의 3D 지도에서 생물을 재구성하는 것입니다.

연구팀은 다른 동물의 머리, 몸통, 꼬리와 관련이 있는 것으로 알려진 유전자에 초점을 맞춰 불가사리가 유전적으로 머리 전체를 거의 구성하는 세포로 구성되어 있다는 사실을 발견했다.

캐나다 빅토리아 대학의 Thurston LaCalle이 Nature에 실린 기사에서 말했듯이, 불가사리는 “입술에 대고 해저를 걷는 실체 없는 머리”와 같습니다.

이번 연구에는 참여하지 않았지만 런던 자연사 박물관의 고생물학자인 임란 라만(Imran Rahman)은 “이것은 불가사리와 다른 극피동물의 진화 역사에 중요한 영향을 미치는 우아하고 설득력 있는 연구입니다.”라고 말했습니다.

그는 이제 그와 같은 고생물학자들은 불가사리가 어떻게 줄기를 잃었는지 알아내기 위해 불가사리의 풍부한 화석 기록을 조사해야 한다고 덧붙였습니다. “궁극적으로 이것은 머리와 같은 신체 구조의 출현으로 이어진 일련의 진화적 변화를 밝힐 수 있게 해줄 것입니다.”라고 Rahman은 말했습니다.

연구팀은 비용이 감소하고 유전자 서열 분석 속도가 빨라짐에 따라 불가사리 몸체에 대한 이 오랜 질문을 조사할 수 있었습니다.

이번 연구의 또 다른 공동저자인 스탠포드 대학의 크리스토퍼 로우(Christopher Lowe)는 “우리에게는 도구가 없었습니다.”라고 말했습니다. “우리는 5년 전만 해도 매우 어려웠던 방식으로 이러한 문제를 해결할 수 있는 지점에 이제 막 도달하고 있습니다.”

이 연구의 자금 제공자에는 Facebook 공동 창립자 Mark Zuckerberg와 그의 아내 Priscilla Chan이 자금을 지원하는 의료 과학 비영리 단체인 샌프란시스코의 Chan Zuckerberg Biohub와 다른 행성에서 생명이 어떻게 진화하는지에 관심이 있는 NASA가 포함됩니다.

연구팀은 다음 단계는 성게, 해삼 등의 신체 구조를 연구하는 것이라고 말했습니다. 바다의 별 친척.

불가사리를 연구하는 시카고 대학의 과학자 잭 슈워츠(Zach Schwartz)는 “어떤 종도 모든 답을 갖고 있지는 않습니다.”라고 말했습니다. 개발되었지만 최근 연구에는 참여하지 않았습니다.

“아직 풀리지 않은 큰 질문이 남아 있습니다. 오각형 대칭의 기원은 무엇입니까?” 그는 덧붙였다. “왜 숫자가 5인가요?”

이 기사는 동물의 이상하고 놀라운 세계와 우리가 동물을 소중히 여기고 위험에 빠뜨리고 의존하는 방식을 탐구하는 칼럼인 Animalia의 일부입니다.