왜 오리너구리는 위장을 갖지 않을 것인가

이상하게도,잉어와 오리너구리와 같은 많은 동물 종은 진화론 적 과거에 위장을 잃어 버렸고,새로운 연구 결과에 따르면 그들은 결코 장기를 다시 진화시킬 수 없다고 제안합니다.

위는 소화의 주요 부분이 일어나는 장의 일부입니다. 이 기관의 땀샘은 단백질을 분해하는 펩신으로 알려진 효소와 음식을 부드럽게하고 효소가 작동하는 데 도움이되는 강산을 분비합니다. 땀샘은 약 4 억 5 천만 년 전에 처음 나타 났으며 등뼈가있는 턱이있는 생물에서만 독점적으로 발견되는 진화 적 혁신을 나타냅니다.

놀랍게도,위를 정의하는 위 땀샘은 턱이 많은 척추 동물에서 빠져 있습니다. 1805 년 프랑스 동물 학자 조르주 큐비에 많은 텔레 오스트 또는 잉어 가족과 같은 가장 큰 물고기 그룹이 위가 부족하다는 것을 발견했습니다. 지난 200 년간의 연구에 따르면 보수적으로 말하면 모든 텔레 오스트 종의 최대 27%가 위가 부족할 수 있습니다. 폐어와 같은 원시 뼈 물고기와 키메라와 같은 일부 연골 물고기는 장기를 잃어 버렸습니다.

물고기는 위가 부족한 유일한 생물은 아니다. 모든 단공류 또는 오리너구리 및 바늘 두더지와 같은 알을 낳는 포유류도 진화 과정에서 위를 잃었습니다.

과학자들은 위장 손실의 이러한 모든 예가 공통점이 있는지 궁금해했습니다. 또한,연구자들은이 동물들이 언젠가 위장을 재발견 할 수 있는지 알고 싶었습니다. 복잡한 특성을 재개발 종의 진화 인스턴스의 숫자가 있습니다;예를 들어,스틱 곤충의 수는 분명히 날개를 재창조.

위장 손실 특성

많은 동물들이 이제 게놈을 시퀀싱했기 때문에 연구자들은 위가 있거나없는 14 종을 조사하여 모두 누락 될 수있는 유전자를 확인했습니다. 과학자들은 검사 된 모든 종에서 위장 손실이 펩신 및 산 소화를 담당하는 유전자의 완전한 손실과 분명히 관련이 있음을 발견했습니다.

연구자들은 이러한 위장이없는 종의 조상이 펩신과 산을 통한 소화가 가능하거나 가능하지 않은 식단에 의존하도록 성장했다고 제안합니다. 예를 들어,백악질 껍질이나 바닥 찌꺼기가 풍부한 식단은 위산을 중화시킬 수 있습니다. 이 종들이 위를 필요로하지 않고 생존하도록 적응했다면,그 기능에 대한 유전자는 시간이 지남에 따라 돌연변이에 의해 병에 걸리지 않고 손실 될 수 있습니다. 이 유전자는 그들이 불필요한 렌더링 된 경우 자신의 손실을 촉진 할 수있는 유지하기 위해 정력적으로 비용이 많이들 수 있습니다.

연구자들은이 유전자의 손실이 이들 종에서 위장의 재창조가 거의 없음을 시사한다고 지적했다. 종은 복잡한 특성을 재개발 할 수 있지만,과거의 연구는 그 종의 조상이 그 특성에 대한 유전자를 유지 발견,그들의 후손은 단지 유전자를 재 활성화. 대조적으로,연구자가 분석 한 위장없는 종은 분명히 회복 지점을 넘어 위장 소화를위한 복잡한 유전자를 잃어 버렸다.

“일단 위가 없어지면 그게 전부인 것 같습니다.”포르투갈의 포르토 대학의 학제 간 해양 및 환경 연구 센터의 비교 생리 학자 인 조나단 윌슨은 라이브 사이언스에 말했다.

위 회복

그럼에도 불구하고,이들 종들이 산 및 펩신 소화를 위해 유사한 유전자를 적응시킨다면 먼 미래에 위장을 회복할 수 있을 것이다. 이러한 유사한 유전자는 위장에 필요한 것과”이론적으로 유사한 기능을 진화시킬 수있다”고 포르토 대학의 해양 및 환경 연구 학제 간 센터의 진화 생물 학자 인 수석 저자 필리페 카스트로를 연구한다고 라이브 사이언스는 말했다.

미래의 연구는 위장 손실의 진화에서 누락 된 링크를 찾을 수 있습니다-“위가 부족하지만 유전자를 유지 한 동물”윌슨은 말했다. 그러나 위장이없는 척추 동물이 적어도 5,000 종 있기 때문에 그러한 작업은”건초 더미에서 바늘”을 찾는 것과 같을 수 있다고 그는 덧붙였다.

과학자들은 또한 위가 왜 출현하고 진화 과정에서 지속되었는지를 조사 할 수 있습니다. “그것은 손실 현상을 이해하는 데 도움이 될 것”이라고 카스트로는 말했다.

그리고 연구자들은 산 및 펩신 소화 유전자를 위장이없는 종에 다시 삽입하면 어떤 일이 일어날 지 알아내는 데 관심이있을 수 있습니다.

“위장없는 동물에 배를 넣어! 현대 분자 생물학 기술은이 실험을 허용 할 수있다”고 카스트로는 말했다.

카스트로,윌슨과 그 동료들은 온라인 연구 결과를 자세히 설명합니다. 4 왕립 학회의 저널 논문집 비.2018 년 11 월 1 일,2018 년 11 월 1 일,2018 년 11 월 1 일,2018 년 11 월 1 일,2018 년 11 월 1 일,2018. 라이브 사이언스에 대한 원본 기사.