Translate

2020년 1월 3일 금요일

물고기에서 사지동물로 변하는 틱타알릭의 지느러미



(A CT scan of Tiktaalik's fin skeleton, showing its dorsal rays (yellow) and ventral rays (cyan). Credit: Tom Stewart)


(Tiktaalik roseae, a 375-million-year-old 'fishapod' has features of both fish and four-legged tetrapods. In a new study, Tom Stewart and Neil Shubin analyzed the structure of Tiktaalik's fins just before the transition to land. Credit: Flick Ford)

(Tom Stewart holds a fossil cast of a fin from a juvenile Sauripterus taylori, a late Devonian fish with primitive features of tetrapods. Credit: Matt Wood)


 사지동물의 조상은 육기어류로부터 진화했습니다. 실러캔스 같은 육기어류와 현생 사지동물의 중간 단계에 있는 독특한 지느러미와 체형을 가진 멸종 동물을 피사포드 (Fishapod)라고 부르며 틱타알릭 (Tiktaalik roseae)이 그 대표적인 생물입니다. 틱타알릭에 대해서는 이전 포스트를 통해 여러 차례 다뤘으며 제 책인 포식자에서도 다룬 바 있습니다. 





 시카고 대학의 토마스 스튜어트 (Thomas Stewart)와 그의 동료들은 3억 7500만년 전 살았던 틱타알릭과 그 근연그룹인 Sauripterus taylori, Eusthenopteron foordi 의 지느러미 화석을 비교했습니다. 이들은 고해상도 CT 스캔을 통해 지느러미 형태를 3차원적으로 복원했으며 뼈는 물론 인대와 근육의 흔적을 확인해 데본기 당시 초기 사지류의 조상이 어떻게 진화했는지 연구했습니다. 


 연구 결과 틱타알릭은 보다 물고기에 가까운 유스테놉테론에 비해 지느러미가 더 작고 손바닥과 발바닥과 비슷한 형태를 지녔습니다, 물갈퀴는 작은 편인데 이는 물을 밀어내기에는 적합하지 않은 구조입니다. 대신 강이나 호수 바닥에서 몸을 지지하고 움직이는데 적합한 구조입니다. 그러나 땅위를 걷기에는 아직 힘이 충분치 않아 물밖을 나오더라도 강가나 호숫가를 벗어나지는 못했을 것입니다. 


 이번 연구에서 드러난 새로운 사실은 유스테놉테론과는 달리 손등에 근육이 훨씬 많아 손처럼 쥐기 편한 구조였다는 것입니다. 물론 사물을 쥐는 구조는 아니고 한쪽으로 몸을 전진시키기 위한 구조이지만, 미래 다리로 진화하게 될 사지 구조의 기반이 이 때 마련되었다고 할 수 있습니다. 처음에는 땅을 걷기 위한 용도가 아니었지만, 결국 후손 가운데 일부가 이를 기반으로 땅을 걷게 되는 것이죠. 


 다만 제 책에서 설명한 것처럼 진화의 방향은 한쪽으로만 정해지지 않습니다. 피사포드는 물론 양서류 가운데서도 완전히 물속 생활에 적응해 사지가 다시 사라지고 물고기 처럼 진화한 무리들도 있습니다. 물론 파충류나 포유류 가운데서도 수중 생활에 적응한 사례를 고생대 이후에도 쉽게 찾을 수 있습니다. 진화는 자연선택에 의해 일어나며 선택의 방향은 더 많은 자손을 남길 수만 있다면 무작위적이기 때문입니다. 


 참고 


Thomas A. Stewart el al., "Fin ray patterns at the fin-to-limb transition," PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1915983117

댓글 없음:

댓글 쓰기