과학자들이 생명나무의 첫 번째 가지를 발견했습니다

May 06, 2023

과학자들은 어떤 동물이 우리 집단의 공통 조상에서 가장 먼저 갈라져 나왔는지 알아냈습니다.

수년 동안, 가장 먼저 갈라진 것이 바다 스펀지인지 빗해파리인지에 대한 논쟁이 격렬해졌습니다.

새로운 염색체 분석 기술 덕분에 마침내 답을 얻었습니다.

지구상의 모든 동물은 공통 조상을 공유합니다. 인간부터 민달팽이에 이르기까지 모든 생물의 역사를 추적해 보면 결국 생명나무의 모든 가지를 따라 줄기까지 거슬러 올라갈 수 있습니다.

하지만 그 줄기는 어느 시점에서 갈라져야만 했습니다. 그렇지 않으면 오늘날의 동물을 모두 갖지 못할 것입니다. 그리고 그 첫 번째 분할은 약 6억년 전에 일어났기 때문에 과학자들에게는 다소 이해하기 어렵습니다.

하지만 우리는 몇 가지 사실을 알고 있습니다. 즉, 우리는 첫 번째 분열로 인해 두 생물, 즉 거의 모든 동물의 조상과 그 조상의 "자매"가 탄생했다는 것을 알고 있습니다. 그 자매는 현대 동물 중 한 그룹의 조상입니다.

수십 년 동안 과학자들은 어떤 동물 그룹이 말 그대로 다른 모든 동물의 "자매"에게까지 거슬러 올라가는지에 대해 논쟁을 벌였습니다. 그들은 오랫동안 바다 스폰지와 빗해파리라는 두 가지 경쟁자를 갖고 있었습니다. 그리고 이제 연구자들이 이 생물의 염색체를 분석할 수 있는 새로운 방법 덕분에 과학자들은 마침내 답을 얻었다고 믿습니다.

이 기술의 핵심은 각 동물이 어떤 유전자를 가지고 있는지뿐만 아니라 해당 유전자가 생물의 염색체에서 어디에 위치하는지 살펴보는 것이었습니다. 생물이 진화함에 따라 시간이 지남에 따라 염색체가 재배열되고 유전자가 이동하게 됩니다. 하지만 한번 움직이면 원래 위치로 돌아가는 것이 거의 불가능합니다.

따라서 본질적으로 염색체에서 유전자의 재편성이 가장 적은 동물은 어느 동물이든 먼저 진화하여 존재했음이 틀림없습니다. 우리가 알고 있듯이 첫 번째 분할에는 스펀지나 빗젤리라는 두 가지 옵션만 있습니다. 둘 중 섞기가 가장 적은 옵션이 자매입니다. 첫 번째 진화는 첫 번째 분할과 같습니다.

이를 알아내기 위해 연구팀은 해면과 빗해파리에 있는 특정 유전자 그룹의 위치를 ​​가장 가까운 단세포 비동물 친척에 있는 동일한 그룹의 위치와 비교했습니다. 이러한 단세포 친척은 "몸통" 유기체와 밀접한 관련이 있었을 것이며 원래 게놈이 어떤 모습이었을지에 대한 증거를 보존했을 것입니다. 유기체가 해당 게놈에 가까울수록 변화가 적고 자매일 가능성이 높아집니다.

비동물과 빗해파리 모두에서 연구자들은 별도의 염색체에 위치한 14개의 유전자 그룹을 발견했습니다. 그러나 해면에서 연구자들은 이 14개 그룹이 7개 그룹으로 재배열되었음을 발견했는데, 이는 이들이 빗해파리보다 나중에 원래 게놈에서 분리되었음을 나타냅니다.

이는 우리에게 승자가 있다는 의미입니다! 다른 모든 동물의 자매이자 가장 먼저 가지를 치고 유전적으로 가장 분리된 동물은... 드럼롤 부탁드려요... 빗젤리입니다!

오랫동안 고민해 온 생물학적 질문에 대한 답을 제공하는 것 외에도 과학자들은 이 새로운 지식이 동물 진화의 역사와 그 진화를 가능하게 하는 메커니즘에 대해 우리에게 무엇을 말해 줄 수 있는지 조사하게 되어 기쁘게 생각합니다. 답을 찾기 위한 노력은 계속되고 있지만 적어도 이제 우리 주머니에는 답이 하나 더 남아 있습니다.

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