"살아있는 드릴 비트"가 진화에 관해 우리에게 가르쳐 줄 수 있는 것

루이스 러너

2023년 2월 17일

조개로 생활하는 방법은 많지만 아마도 가장 이상한 것 중 하나는 "살아있는 드릴 비트"가 되는 것입니다. 일부 조개 종은 단단한 암석이나 콘크리트에 구멍을 뚫고 자신의 껍질보다 단단한 물질에 굴을 만들 수 있습니다.

그러나 과학자들은 이 조개를 연구하면서 그들의 진화 패턴에서 이상한 점을 발견했습니다. 유기체가 새로운 틈새 시장에 침입하면 종종 새로운 종이 탄생하게 됩니다. 그러나 "살아있는 드릴 비트"는 역사의 흐름에 따라 반복적으로 진화하지만 결코 번성하지 않는 것 같습니다. 과학자들은 이것이 유일한 예가 아니라고 의심하며, 이는 진화 전체에 대한 우리의 이해에 영향을 미칠 수 있습니다.

David Jablonski, William R. Kenan, Jr., 시카고 대학교 지구물리과학 석좌 교수, 스미소니언 박물관의 Stewart Edie, 런던 자연사 박물관의 Katie Collins와 함께 진행한 연구는 다음과 같은 온라인 저널에 게재되었습니다. 왕립학회 회보 B.

과학자들은 단단한 표면에 구멍을 뚫을 수 있는 약 200종의 조개를 분류했습니다. 일부는 산호초나 목재(역사상 해군에 문제를 일으켰음)에 매력을 느끼지만 다른 일부는 단단한 암석으로 향합니다.

일부 조개는 화학 물질을 방출하여 나무, 산호 또는 부드러운 석회암에 파묻혀 있습니다. 그러나 화강암과 같은 단단한 돌에는 다른 접근 방식이 필요합니다. 이 조개는 일반적으로 새로 정착한 유충으로서 작은 균열이나 틈에서 시작하여 천천히 쐐기로 들어가 몸을 한쪽 가장자리에 고정하고 껍질을 지렛대 삼아 자라면서 바위 조각을 떼어냅니다. 심지어 일부는 껍질에 약간의 암석이나 단단한 광물을 가두어 마모를 증가시키기도 합니다. 최종 결과는 파도 난류와 대부분의 포식자에 저항하는 굴입니다.

Jablonski의 연구실에서는 시간이 지남에 따라 종의 진화를 이해하고 시간이 지남에 따라 신체와 생활 양식을 형성하는 힘에 대한 단서를 밝히기 위한 방법으로 가리비, 홍합, 새조개 등 모든 조개를 포함하는 범주인 이매패류를 수년 동안 연구해 왔습니다. .

이 연구를 위해 그는 Edie 및 Collins와 협력하여 이 "지루한" 조개의 알려진 모든 종과 화석을 분류했습니다.

적응은 적어도 8번 이상 독립적으로 진화했습니다. Collins와 Edie는 같은 혈통에 속하지만 좀 더 전통적인 쌍각류 생활 방식을 따르는 310종과 함께 8종 모두의 후손인 75종에 대해 3D 스캔을 수행하고 해당 혈통에서 가장 오래된 화석 구성원을 추적했습니다.

과학자들을 가장 먼저 놀라게 한 것은 이 구멍 뚫는 구멍이 긴 튜브부터 "작은 껍질이 있는 골프공과 같은" 구체에 이르기까지 다양한 껍질 형태를 가지고 있다는 점이라고 Edie는 말했습니다. "그들이 모두 하나의 최적의 설계로 수렴되지 않는다는 것은 놀라운 일입니다."

과학자들은 또한 진화 패턴에서 이상한 점을 발견했습니다. 천공충의 생활 방식은 이매패류 역사의 거의 전 기간에 걸쳐 발생합니다. 최초의 천공충은 거의 4억 5천만 년 전에 나타났습니다. 그러나 그 이후로 어떤 종도 출현한 적이 없습니다.

"대신에 그들은 처음부터 점차 사라지는 경향이 있거나 적어도 매번 다양성 측면에서 특별한 일을 전혀 하지 않습니다."라고 Jablonski는 말했습니다.

일반적으로 유기체가 새로운 이점을 진화시키면 종의 수가 극적으로, 때로는 폭발적으로 증가하는 경향이 있다고 Jablonski는 설명했습니다. “새들은 비행을 진화시켜 말하자면 이륙합니다.”라고 그는 말했습니다. "우리는 이 과정이 우리 주변에서 볼 수 있는 진화적 다양성의 상당 부분을 가져온다고 생각합니다."

하지만 보어 조개에는 그런 일이 일어나지 않습니다.

"그런 의미에서 지루함은 막다른 골목이고 때로는 심지어 진화의 실패이기도 합니다."라고 Edie는 말했습니다. “그것은 진화적 계통을 끌어들이지만 일단 거기에 도달하면 다양화하려는 특별한 경향을 보이지 않습니다.”

이것은 과학자들을 당황하게 만들었습니다. Collins는 “분명히 단기적인 진화적 이점이 있습니다. 그렇지 않으면 이렇게 널리 분리된 계통에서 그렇게 여러 번 진화하지 않았을 것입니다.”라고 말했습니다.