과학자들은 컴퓨터 게임 고슴도치와 이름을 공유하는 유전자에서 인간과 물고기 사이의”근본적인 진화 적 연결 고리에 대한 증거”를 발견했다고 믿는다.
138 년 전 독일의 해부학자 칼 게겐바우어가 물고기 아가미로부터 인간의 팔다리를 개발했다는 생각은 처음 제안되었지만,화석 증거를 뒷받침하지 못했기 때문에 널리 불신 받았다.
그러나 과학자들은 최신 유전 기술을 사용하여 스케이트 물고기의 아가미 아치와 인간의 팔다리의 발달을 제어하는 유전 적 메커니즘 사이의 유사점을 발견했다.
문제의 유전자는 소닉 유전자라고하며 하버드 의과 대학의 연구 팀에 의해 비디오 게임 캐릭터의 이름을 따서 명명되었다.
“소닉 유전자가 포유 동물 배아에서 팔다리의 발달에서와 마찬가지로 스케이트 배아에서 아가미 아치의 발달에서 동일한 두 가지 기능을 수행한다는 사실은 게겐 바우어가 지느러미와 팔다리의 기원에 관한 그의 논란이되는 이론에 어떻게 도달했는지 설명하는 데 도움이 될 수있다”고 수석 연구원 인 앤드류 길리스 박사는 말했다.
“게겐바우르는 가지 광선이 아가미 아치에 연결되는 방식을 보고 지느러미와 사지 골격이 어깨와 연결되는 방식과 매우 유사하다는 것을 알아차렸다”고 길리스는 말했다. “가지 광선은 상어 아가미 아치의 측면 아래로 일련의 손가락처럼 확장됩니다.”
포유 동물 배아에서 음파 유전자는 각 손가락의 정체성을 지시하고 사지 골격의 성장을 유지합니다. “예를 들어,소닉은 팔다리에게 어느 쪽이 엄지가 될 것인지,어느 쪽이 새끼 손가락이 될 것인지를 알려줍니다.”라고 길리스는 설명합니다.
스케이트 배아에서 유전자가 같은 방식으로 기능하는지 여부를 테스트하기 위해 길리스와 그의 동료들은 발달 중에 다른 지점에서 음파를 억제했다.
그들은 음이 발달 초기에 중단되면 아가미 아치의 잘못된 쪽에 분기 광선이 형성되고,나중에 발달 과정에서 음 유전자가 중단되면 더 적은 분기 광선이 형성되었지만 성장한 광선은 아가미 아치의 올바른 쪽에서 자랐다는 것을 발견했습니다.
앤드류 아가미의 이미지 제공
이 발견은 유전자가 인간의 팔다리의 발달에서와 마찬가지로 물고기에서 현저하게 유사한 방식으로 작용한다는 것을 보여준다.
“극단적으로 찍은,이러한 실험 증거로 해석 될 수 있는 지 느 러 미와 사지 조상 척추 동물에서 아가미 아치의 변환에 의해 진화 하기 때문에 아가미 아치와 유전자 프로그램을 공유 하는 사지,게 겐 바우어에 의해 제안,”길리스 말한다.
“그러나 이러한 구조는 별도로 진화했지만 기존의 동일한 유전자 프로그램을 재사용 할 수도 있습니다. 화석 증거없이이 신비의 비트가 남아 그래서 우리는 정말 아직 어떻게 쌍 부속 진화 확신 할 수 없습니다(쌍 지느러미와 아무 지느러미와 종 후 갑자기 종 사이의 화석 기록에 차이가있다).”
“어느 쪽이든 이것은 분기 광선과 팔다리 사이의 근본적인 진화 적 연결에 대한 증거를 제공하기 때문에 매혹적인 발견이다”라고 길리스는 말했다. 고생물학 자들은 해부학의 진화 역사를 재구성하려고 시도하는 화석을 찾는 반면,우리는 해부학의 발달을 통제하는 유전 프로그램의 진화 역사를 재구성하려고 효과적으로 노력하고 있습니다.”
“우리가 배우는 것은 많은 새로운 기능이 처음부터 갑자기 발생하는 것이 아니라 상대적으로 적은 수의 고대 개발 프로그램을 조정하고 다시 사용함으로써 발생할 수 있다는 것입니다.”아가미는 말했다.
