이 물고기는 맛을 다리로 본다.
- 기초과학 / 문광주 기자 / 2024-09-29 09:38:57
4'00" 읽기
- 다리에 미각수용체를 갖고 있다. 인간의 혀 유두와 같은 역할
- 여러 층의 모래 아래 묻혀 있더라도 먹이의 화학적 신호와 기계적 자극을 감지 가능
- 우리 종이 약 600만 년 전에 어떻게 직립보행 했는지 명확히 하는 데 도움 될 수 있을 것
Gurnards(Triglidae:경골어류 쭉지성대과(Dactylopteridae)에 속하는 어류)는 바다에서 가장 특이한 물고기 중 하나다. 이름은 수영 부레로 으르렁거리는 소리에서 유래한다. 그리고 거나드의 모습은 결코 평범하지 않다. 가슴지느러미는 쭉 뻗은 날개와 비슷하며 동시에 물고기가 해저를 횡단하는 데 사용하는 6개의 작은 게 모양의 다리를 형성한다.
하버드 대학의 Corey Allard가 이끄는 연구원들이 최근 발견한 것처럼 이러한 뼈는 분명히 또 다른 목적을 가지고 있는 것으로 나타났다. 그녀의 연구 관심은 2019년 Cape Cod의 해양 생물학 연구소를 방문하면서 촉발됐다. Allard는 "우리는 탱크에 거나드(walking fish)가 몇 마리 있는 것을 보았고 우리가 이상한 동물을 좋아한다는 것을 알았기 때문에 우리에게 보여주었다"고 말했다.
팀은 Prionotus carolinus 종의 성대가 모래에 묻혀 있는 먹이를 매우 확실하게 추적할 수 있어서 다른 물고기도 물기를 바라며 따라갈 수 있다는 사실을 알게 되었을 때, 이 특별한 바다 동물과 그들의 민감한 동물에 대해 더 많은 것을 알아내기 위한 아이디어가 탄생했다. 감각 경험.
슈퍼 센스는 어디에서 오는가?
실험실 실험 중에 Allard와 그의 동료들은 거나드의 후각이 실제로 얼마나 뛰어난지 빠르게 알아차렸다. 물고기는 갈아서 여과한 홍합 추출물과 심지어 수조의 모래에 있는 개별 아미노산까지 정확하게 감지한 다음 삽 모양의 다리로 파낼 수 있었다. 하지만 어떻게?
생물학자들은 거나드의 다리가 달리고 땅을 파는 데 적합할 뿐만 아니라 자체 감각 기관을 수용할 수도 있다고 오랫동안 의심해 왔다. 이러한 의심을 조사하기 위해 Allard와 그의 팀은 물고기의 다리 신경이 특징적인 감각 신호를 전달하여 거나드에게 환경에 대한 추가 정보를 제공하는지 조사했다.
거나드는 다리로 맛을 본다
실제로 밝혀진 바에 따르면 Prionotus carolinus gurnards의 다리는 소위 유두(papillae), 즉 피부에 있는 작은 사마귀 모양의 돌출부로 덮여 있다. 예를 들어 우리 인간의 혀에는 유사한 유두가 있다. 미뢰와 미각 수용체가 그 안에 묶여 있다.
놀랍게도 Allard와 그의 팀은 또한 다량의 접촉에 민감한 신경 세포와 함께 거너드의 다리 유두에서 미각 수용체를 발견했다. 이들은 해저를 "맛"보고 감지한다. 이를 통해 먹이가 잘 위장되어 여러 층의 모래 아래 묻혀 있더라도 먹이의 화학적 신호와 기계적 자극을 감지할 수 있다.
팔다리와 혀의 유전자를 동시에
이번에는 스탠포드 대학의 에이미 허버트(Amy Herbert)가 주도한 두 번째 연구에서 팀은 이 특정 씨 로빈스의 적응에 대한 유전적 기초의 바닥까지 도달했다. 연구자들은 tbx3a라고 불리는 고대 전사 인자가 감각 다리 발달의 주요 역할임을 확인했다. 이 유전자가 없으면 어린 거나드의 다리 발달과 감각 유두의 형성이 크게 중단되었다.
흥미롭게도 거나드의 유전적 구성은 우리의 것과 매우 유사하다. "이 물고기는 우리의 팔다리 발달에 도움이 되는 동일한 유전자를 사용하여 다리를 성장시킨 다음, 우리의 다리를 만드는 것과 동일한 유전자를 사용하여 먹이를 추적하기 위해 그 다리의 용도를 변경했다." 음식을 맛보기 위해 혀를 사용하는 것은 꽤 미친 짓이다”고 하버드 대학의 공동 저자인 Nicholas Bellono는 요약했다.
앞으로 인간과 물고기 사이의 이러한 유전적 중복은 아마도 우리 종이 약 600만 년 전에 어떻게 직립보행을 했는지 명확히 하는 데 도움이 될 수 있을 것이라고 연구팀은 희망하고 있다.
(Current Biology, 2024; doi: 10.1016/j.cub.2024.08.014; doi: 10.1016/j.cub.2024.08.042)
출처: Cell Press, 하버드 대학교
- 다리에 미각수용체를 갖고 있다. 인간의 혀 유두와 같은 역할
- 여러 층의 모래 아래 묻혀 있더라도 먹이의 화학적 신호와 기계적 자극을 감지 가능
- 우리 종이 약 600만 년 전에 어떻게 직립보행 했는지 명확히 하는 데 도움 될 수 있을 것
이 물고기는 맛을 다리로 본다.
Sea robins의 '슈퍼 센스' 공개
기괴한 바다 생물:
씨 로빈스(Sea robins, walking fish)는 다리와 비슷한 가슴지느러미가 있는데, 물고기가 해저를 건너는 데 사용한다. 그리고 마치 다리가 있는 물고기가 기괴한 것처럼, 생물학자들은 이제 이 다리에서 미각 수용체를 발견했다. 씨 로빈스는 시식용 다리를 사용하여 모래 속에 묻힌 먹이를 찾는다. 이 특별한 적응은 우리 자신의 진화에 대해 더 많은 것을 밝혀줄 수 있다.
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| ▲ Prionotus carolinus 종의 씨 로빈(Sea robin)은 다리로 맛을 볼 수 있다. © Anik Grearson |
Gurnards(Triglidae:경골어류 쭉지성대과(Dactylopteridae)에 속하는 어류)는 바다에서 가장 특이한 물고기 중 하나다. 이름은 수영 부레로 으르렁거리는 소리에서 유래한다. 그리고 거나드의 모습은 결코 평범하지 않다. 가슴지느러미는 쭉 뻗은 날개와 비슷하며 동시에 물고기가 해저를 횡단하는 데 사용하는 6개의 작은 게 모양의 다리를 형성한다.
하버드 대학의 Corey Allard가 이끄는 연구원들이 최근 발견한 것처럼 이러한 뼈는 분명히 또 다른 목적을 가지고 있는 것으로 나타났다. 그녀의 연구 관심은 2019년 Cape Cod의 해양 생물학 연구소를 방문하면서 촉발됐다. Allard는 "우리는 탱크에 거나드(walking fish)가 몇 마리 있는 것을 보았고 우리가 이상한 동물을 좋아한다는 것을 알았기 때문에 우리에게 보여주었다"고 말했다.
팀은 Prionotus carolinus 종의 성대가 모래에 묻혀 있는 먹이를 매우 확실하게 추적할 수 있어서 다른 물고기도 물기를 바라며 따라갈 수 있다는 사실을 알게 되었을 때, 이 특별한 바다 동물과 그들의 민감한 동물에 대해 더 많은 것을 알아내기 위한 아이디어가 탄생했다. 감각 경험.
슈퍼 센스는 어디에서 오는가?
실험실 실험 중에 Allard와 그의 동료들은 거나드의 후각이 실제로 얼마나 뛰어난지 빠르게 알아차렸다. 물고기는 갈아서 여과한 홍합 추출물과 심지어 수조의 모래에 있는 개별 아미노산까지 정확하게 감지한 다음 삽 모양의 다리로 파낼 수 있었다. 하지만 어떻게?
생물학자들은 거나드의 다리가 달리고 땅을 파는 데 적합할 뿐만 아니라 자체 감각 기관을 수용할 수도 있다고 오랫동안 의심해 왔다. 이러한 의심을 조사하기 위해 Allard와 그의 팀은 물고기의 다리 신경이 특징적인 감각 신호를 전달하여 거나드에게 환경에 대한 추가 정보를 제공하는지 조사했다.
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| ▲ 물고기는 감각 기관을 사용하여 모래 속의 먹이를 추적할 수 있다. © Anik Grearson |
거나드는 다리로 맛을 본다
실제로 밝혀진 바에 따르면 Prionotus carolinus gurnards의 다리는 소위 유두(papillae), 즉 피부에 있는 작은 사마귀 모양의 돌출부로 덮여 있다. 예를 들어 우리 인간의 혀에는 유사한 유두가 있다. 미뢰와 미각 수용체가 그 안에 묶여 있다.
놀랍게도 Allard와 그의 팀은 또한 다량의 접촉에 민감한 신경 세포와 함께 거너드의 다리 유두에서 미각 수용체를 발견했다. 이들은 해저를 "맛"보고 감지한다. 이를 통해 먹이가 잘 위장되어 여러 층의 모래 아래 묻혀 있더라도 먹이의 화학적 신호와 기계적 자극을 감지할 수 있다.
팔다리와 혀의 유전자를 동시에
이번에는 스탠포드 대학의 에이미 허버트(Amy Herbert)가 주도한 두 번째 연구에서 팀은 이 특정 씨 로빈스의 적응에 대한 유전적 기초의 바닥까지 도달했다. 연구자들은 tbx3a라고 불리는 고대 전사 인자가 감각 다리 발달의 주요 역할임을 확인했다. 이 유전자가 없으면 어린 거나드의 다리 발달과 감각 유두의 형성이 크게 중단되었다.
흥미롭게도 거나드의 유전적 구성은 우리의 것과 매우 유사하다. "이 물고기는 우리의 팔다리 발달에 도움이 되는 동일한 유전자를 사용하여 다리를 성장시킨 다음, 우리의 다리를 만드는 것과 동일한 유전자를 사용하여 먹이를 추적하기 위해 그 다리의 용도를 변경했다." 음식을 맛보기 위해 혀를 사용하는 것은 꽤 미친 짓이다”고 하버드 대학의 공동 저자인 Nicholas Bellono는 요약했다.
앞으로 인간과 물고기 사이의 이러한 유전적 중복은 아마도 우리 종이 약 600만 년 전에 어떻게 직립보행을 했는지 명확히 하는 데 도움이 될 수 있을 것이라고 연구팀은 희망하고 있다.
(Current Biology, 2024; doi: 10.1016/j.cub.2024.08.014; doi: 10.1016/j.cub.2024.08.042)
출처: Cell Press, 하버드 대학교
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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