물고기 화석에서 급속한 진화가 발견되었다

시클리드 물고기는 빅토리아 호수에 최초로 정착한 것은 아니지만, 어쨌든 종분화 경쟁에서 승리했습니다. 새로운 섬이나 호수가 나타나면 그곳에 먼저 도착하는 식물과 동물은 나중에 도착할 때 더 많은 이점을 갖고 새로운 종으로 다양화할 가능성이 더 높습니다. 또는 진화 생물학자들은 오랫동안 그렇게 가정해 왔습니다. 그러나 동아프리카 빅토리아 호수의 화석에 대한 연구는 종분화 경쟁에서 승리하려면 일찍 도착하는 것보다 더 긴 시간이 걸린다는 것을 보여줍니다.

 

연구팀은 같은 시기에 여러 종류의 물고기가 이 호수에 서식했지만, 시클리드만이 생겨나서 17,000년이 채 안 되는 기간에 500종을 형성했다고 과학 학술지에 보고했습니다.

 

진화 발생 생물학자인 클라우디우스 크라토크빌은 "이 논문은 오랜 질문에 대한 명확한 답을 찾기 위해 매우 현명한 방법을 사용한다. 이것이 특정 유기체 그룹이 짧은 기간에 많은 종을 형성하는 데 더 성공적으로 작용하는 이유이다"라고 말합니다. 작업에 참여하지 않은 뱅거대학의 진화생물학자이자 시클리드 어류 전문가인 조지 터너는 이번 연구 결과에 대해 기회와 다양성이 우선권보다 더 중요하다는 점을 시사한다고 덧붙였습니다.

 

한 종이 더 많은 종을 낳는 대부분의 적응 방사선 사례는 수백만 년에 걸쳐 발생했기 때문에 과학자들이 식민지에 사는 한 종이 급격하게 진화한 이유를 알아내는 것은 거의 불가능합니다.

 

그러나 시클리드라고 불리는 물고기 그룹 내에서 극도의 다양성은 불과 17,000년 전에 오늘날의 빅토리아 호수가 오늘날 우간다, 케냐, 탄자니아의 국경이 만나는 곳을 채우기 시작하면서 나타나기 시작했습니다. 이에 대해 베른 대학의 진화 생물학자인 나레 응괴페는 "현재 500종이 호수 내의 특정 틈새에 서식하고 있는 이 그룹의 진화는 척추동물 사이에서 알려진 가장 빠른 방사선 사건을 나타낸다"라고 말합니다.

 

이러한 다양성의 기원을 더 깊이 파헤치기 위해 응괴페는 베른 어류학자 올레 제하우젠 및 그의 연구팀과 협력하여 퇴적물, 꽃가루로부터 호수의 역사를 재구성하려는 학제 간 노력의 일환으로 호수 바닥에서 추출한 4개의 코어에서 발견된 화석화된 물고기 이빨 7000개를 식별했습니다. 호수의 역사 초기에 여러 종류의 물고기, 특히 잉어와 미늘이 포함된 그룹인 시프리노이드가 상대적으로 얕은 물에서 발견되었으며, 응괴페는 "시프리노이드는 적어도 1000년 동안 지배적인 그룹이었다"라고 말했습니다.

 

이후 시간이 지남에 따라 호수가 더 깊어짐에 따라 시클리드만이 더 깊은 물을 이용하고 다른 물고기는 얕은 곳에 남아 있었던 것으로 추측됩니다. 시클리드는 곧 호수의 지배적인 물고기가 되었고, 빠르게 더 많은 종으로 다양화되었으며, 초기에 호수에 서식하는 이점을 가졌던 다른 물고기를 능가했습니다.

 

크라토치윌은 "응괴페는 전체 그림을 볼 수 있는 매우 깔끔하고 우아한 방법을 제공하지만, 시클리드는 유리한 출발을 하지 못했다"라고 말합니다. 터너는 이에 대해 "아마도 시클리드는 적응력 때문에 그렇게 빠르게 다양화할 수 있었을 것"이라고 말했습니다. 이 물고기는 입안에 두 번째 턱 세트를 갖고 있어 새로운 먹이를 이용하기 위해 쉽게 진화할 수 있습니다. 한 종의 시클리드는 일반적으로 다른 종의 시클리드와 성공적으로 번식할 수 있으며, 이는 독특한 특성을 지닌 자손으로 이어질 수 있습니다.

 

또한 암컷은 짝에 대해 까다로울 수 있으며, 그러한 까다로운 성적 선택은 암컷의 진화를 가속화할 수 있습니다. 브리스톨 대학교의 진화생물학자인 마틴 제너는 이 연구는 특정 상황에서 "진화가 매우 빠르게 일어날 수 있다는 생각에 추가적인 증거를 덧붙인다"라고 말했습니다. 다음 단계로 응괴페는 수천 년의 급속한 진화한 시클리드가 무엇을 먹었는지 이해하기 위해 치아를 더 연구할 계획입니다. 그녀는 "그들의 치아 구조는 그들이 먹는 음식의 종류에 대한 중요한 단서를 담고 있다"라고 말하며, 이 물고기가 왜 그토록 성공적인지 설명했습니다.