물고기 이빨은 혁신의 용이성이 어떻게 빠른 진화를 가능하게 하는지 보여줍니다.

중요한 것은 무엇을 하느냐가 아니라 얼마나 쉽게 하느냐입니다. 캘리포니아 대학교 데이비스 캠퍼스 생물학자들이 특정 물고기의 이빨이 먹이원과 서식지에 반응하여 어떻게 진화했는지 연구한 새로운 연구에 따르면, 빠른 진화적 변화는 혁신 자체보다는 핵심 혁신을 얼마나 쉽게 얻거나 잃을 수 있느냐와 더 관련이 있을 수 있습니다.

이들의 연구는 2월 26일 Nature 에 게재되었습니다.

"이것은 핵심 혁신에 대한 우리의 생각 방식을 바꿉니다." UC 데이비스 진화 및 생태학과에서 피터 와인라이트 교수와 함께 일하는 대학원생이자 논문의 첫 번째 저자인 닉 피플스가 말했습니다.

와인라이트의 연구실에서는 물고기의 진화와 다양성을 연구합니다.

아프리카의 대호수에 서식하는 시클리드 물고기는 특히 크고 다양한 그룹으로, 호수의 다양한 서식지와 먹이원에 적응했습니다.

그들은 다른 척추동물 그룹보다 새로운 종을 더 쉽게 형성합니다.

물고기가 다양한 먹이원과 서식지에 적응할 수 있게 해주는 이빨과 턱의 적응력이 이들의 성공에 영향을 준 요인으로 여겨집니다.

치클리드를 포함한 물고기는 기본적으로 원뿔 모양의 못인 "단순한" 이빨이나, 다양한 먹이를 잡아먹는 데 적응할 수 있는 여러 개의 첨단이 있는 "복잡한" 이빨을 가지고 있습니다.

피플스는 2년 동안 1,000종의 아프리카 키클리드를 포함해 30,000종 이상의 물고기 이빨을 조사했습니다.

그는 이 데이터를 사용해 물고기에서 복잡한 이빨이 언제, 얼마나 자주 진화하거나 사라졌는지 재구성했습니다.

그는 모든 물고기에서 복잡한 이빨이 86번 나타났지만 현대 물고기에서는 비교적 드물다고 밝혔습니다.

아프리카 키클리드에서는 훨씬 더 흔합니다.

사람들은 복잡한 이빨의 모습만으로 종이 더 빨리 번식하는 것은 아니라는 사실을 발견했습니다.

시클리드 계통이 간단한 이빨과 복잡한 이빨(및 등) 사이를 빠르게 전환할 수 있는 능력은 새로운 종의 빠른 형성을 촉진하는 혁신입니다.

"치아 자체가 중요한 게 아니라 얼마나 빨리 얻거나 잃는지가 중요합니다." 피플스가 말했습니다.

아프리카 키클리드는 두 가지 유형의 이빨을 만드는 데 필요한 유전 프로그램을 유지하는 것으로 보이며, 이는 두 가지 유형의 이빨을 매우 쉽게 전환할 수 있다는 것을 의미합니다.

어떤 특성을 얼마나 쉽게 얻거나 잃을 수 있는지에 대한 발견 자체가 빠른 진화를 가능하게 하는 혁신이 될 수 있으며, 등반용 접착 발가락 패드와 같이 여러 번 등장하는 다른 혁신에도 적용될 수 있다고 피플스는 말했습니다.

이 논문의 추가 저자로는 UC 데이비스의 Michalis Mihalitsis와 현재 오리건 주립 대학의 Michael Burns가 있습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/02/250226125236.htm