기본 콘텐츠로 건너뛰기

고대의 대형 정자 화석 ?



 일반적으로 자연계에서 정자 (sperm) 은 난자에 비해서 매우 작고 그 수도 많은 경우가 대부분입니다. 하지만 예외는 항상 존재하는 법이죠. 일부 동물들은 이해가 안될 만큼 거대한 정자를 지닌 경우도 있는데 심지어는 수컷의 몸길이보다 정자가 더 긴 희안한 경우도 존재합니다. 오스트레일리아의 뉴사우스 웨일스 대학 (University of New South Wales  UNSW) 의 연구자들은 정말 희안하게도 화석화된 거대 정자를 발견해 이를 보고했습니다. 고생물학판 '순간포착 세상에 이런 일이' 같은 이야기입니다. 


 이들이 보고한 화석은 적어도 1700 만년전 된 것으로 퀸즐랜드주 리버슬레이 세계 화석 유산 지역 (Riversleigh World Heritage Fossil Site) 에서 발견되었습니다. 여기서 35 년간 화석을 발굴해 온 뉴사우스 웨일즈 대학의 마이크 아처 교수 (Professor Mike Archer, of the UNSW School of Biological, Earth and Environmental Sciences) 과 그의 연구팀은 작은 갑각류의 일종인 패충류 (혹은 개형류/오스트라코다 (Ostracoda)) 의 화석을 연구했습니다. 


 그의 연구팀에 패충류 화석 전문가인 존 네일 (John Neil, a specialist ostracod researcher at La Trobe University) 와 독일에서 온 르네이트 마츠케-카라츠 박사 (Dr Renate Matzke-Karasz, from Ludwig Maximilian University of Munich, Germany) 는 내부 장기가 정말 완벽하게 보존된 패충류의 화석을 발견하는데 성공했는데 이를 강력한 싱크로트론 (synchrotron X-rays) 로 내부 구조를 분석한 결과 놀라운 사실이 밝혀졌습니다.  


 불과 1 mm 미터 크기에 불과한 작은 화석 내부에는 1.2 - 1.3 mm 길이의 정자 (사람 정자 길이의 20 배) 가 존재했습니다. 이는 역대 발견된 정자 화석 중 가장 오래된 것으로 대략 그 연대는 1600 - 2300 만년 사이로 추정되고 있습니다. 과거 발견된 가장 오래된 정자 화석이 15000 년 된 것임을 생각하면 정말 놀라운 결과인 셈입니다.



(싱크로트론으로 확인한 화석의 내부. 동그란 부분은 정자의 단면이 잘린 것임  Cross-section of fossil ostracod sperm. The nuclei in each sperm (dark spot) are indicated by arrows.
Credit: R. Matzke-Karasz)




(네이처 비디오)


 사실 정자의 길이로만 따지면 아주 놀라운 일은 아니라고 합니다. 1 mm 크기의 개형류에는 무려 1 cm 길이의 정자가 발견된 적도 있고 심지어 이보다 더 큰 정자도 자연계에는 존재합니다. 다만 이렇게 오래된 정자 화석은 이제까지 발견된 적이 없었다고 하네요. 개인적으로는 정자 세포가 화석으로 남았다는 사실이나 아니면 이렇게 거대한 정자 세포가 있다는 것 모두다 놀랍다고 하겠습니다. 


 '고생물학 세상에 이런일이' 라는 코너가 있다면 반드시 나올 것 같은 그런 이야기입니다. 과학자들은 언제, 왜 이렇게 거대 정자가 진화했는지 잘 모르는 상태입니다. 이번 발견은 이들이 이렇게 거대한 정자를 진화시킨 비밀을 이해하는데 도움이 될지도 모르겠습니다. 


 참고  



Journal Reference:
  1. R. Matzke-Karasz, J. V. Neil, R. J. Smith, R. Symonova, L. Mo kovsky, M. Archer, S. J. Hand, P. Cloetens, P. Tafforeau. Subcellular preservation in giant ostracod sperm from an early Miocene cave deposit in Australia.Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2014; 281 (1786): 20140394 DOI: 10.1098/rspb.2014.0394



댓글

이 블로그의 인기 게시물

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

이빨이 다시 진화한 개구리

  ( CT scans of Gastrotheca guentheri skulls revealed what appeared to be identical rows of teeth on both the upper and lower jaws, which researchers later confirmed through dissection. Credit: Florida Museum/Daniel Paluh )  개구리는 2억년 전 진화 과정에서 이빨을 잃어버리고 큰 턱과 혀를 이용해 곤충 같은 작은 먹이를 잡아 먹는 방향으로 진화했습니다. 파충류나 포유류 같은 다른 사지류와의 경쟁에서 밀려 양서류가 쇠퇴하고 멸종하던 시기에도 개구리는 여전히 생존할 수 있었던 비결입니다.   이빨이 없는 덕분에 큰 혀를 발사하기 편해졌을지는 모르지만, 이빨이 없으면 종종 불편할 때가 있습니다. 씹는 대신 삼키기 때문에 음식을 씹을 수 없다는 점은 문제되지 않지만, 필사적으로 달아나려는 먹이를 잡기 힘들기 때문입니다. 이런 이유 때문에 일부 개구리는 이빨 같이 보이는 엄니 (fang)을 지니고 있으나 이는 사라진 이빨이 다시 난 것이 아니라 다른 부분이 진화한 것입니다.   이는 돌로의 법칙 ( Dollo's Law )으로 알려져 있습니다. 진화 과정에서 퇴화한 부분이 다시 생겨나지 않으며 대신 필요하면 다른 부분이 진화해 그 역할을 대신한다는 것입니다. 예를 들어 아가미가 사라진 사지 동물은 다시 물에 들어온다고 해도 아가미가 다시 생기진 않습니다. 대신 고래처럼 폐가 커져서 그 기능을 대신하게 됩니다.   하지만 모든 법칙엔 예외가 있기 마련입니다. 남미에서 발견된 멸종 위기 개구리 중 하나인 구엔터 유대류 개구리 ( Gastrotheca guentheri, Guenther's marsupial frog, dentate marsupial frog)는 완전한 형태의 이빨을 지니고 있습니다. 참고로 유대류 개구리라는 명칭은...