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세계에서 가장 단순한 동물은 숨겨진 다양성을 보여줍니다


세계에서 가장 간단한 동물은 너무 잘 이해되지 않아 공통 이름조차 없습니다. 공식적으로 trichoplax adhaerens 유리 제품을 준수하는 방식으로, 비정질 얼룩은 그다지 볼 수 없습니다. 그 생물은 단 몇 밀리미터에서, 상단 층이 보호하는 스쿼시 샌드위치와 비슷하고, 하단 층이 크롤링되고, 얇은 스터핑은 모두 함께 붙어 있습니다. 장기가없고 소수의 세포 유형만으로도 가장 흥미로운 것은 t입니다. Adhaerens 단지 놀랍도록 지루한 지.

독일의 루드비히 막시밀리안 대학교 (Ludwig Maximilian University)의 진화 생물 학자 인 마이클 아이 텔 (Michael Eitel)은“이 문제에 대해 처음 들었을 때 처음 들었을 때 매료되었습니다. "입도없고, 등도없고, 신경 세포도 없습니다."

그러나 4 년 동안 Blob의 게놈을 재구성하는 데 4 년을 보낸 후 Eitel은 지구상의 다른 어느 누구보다 유기체에 대해 더 많이 알 수 있습니다. 특히, 그는 유전자 코드를 충분히 면밀히 검토하여 어떤 시각적 검사가 공개하지 못한 지 배우기 위해 충분히 살펴 보았습니다. 생물 학자들이 오랫동안 불렀던 다양한 생물. Adhaerens 실제로 적어도 두 개, 아마도 12 개, 해부학 적으로 동일하지만 유 전적으로 구별되는“비밀 종”동물의 동물입니다. 이 발견은 새로운 동물 속이 외관이 아니라 순수한 유전학에 의해 처음으로 정의 되었기 때문에 분류의 선례 인 분류의 선례를 설정합니다.

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Carl Linnaeus가 1750 년대에 그것을 배치 한 이후 거의 변하지 않은 현대의 분류 시스템은 모든 종에게 독특한 라벨을 부여하는 7 개의 깔끔한 수준으로 생명의 거대한 나무를 자르려고 시도합니다. 두 부분으로 구성된 과학적 이름 (예 : homo sapiens )는 가장 두꺼운 사지, 왕국에서 시작하여 가장 훌륭한 나뭇 가지, 속 ( homo 에서 끝나는이 나무를 통해 분기 경로의 꼬리 끝을 나타냅니다. ) 그리고 종 ( 사피엔스 ). 이 길은 적어도 이론적으로는 유기체와 다른 생물 그룹과의 관계에 대해 알아야 할 모든 것을 알려줍니다.

1800 년대 후반에 발견 된 이후로 t. Adhaerens 매우 특이한 신체 계획을 가지고있는 것으로 인정 받았으며, 거의 반세기 동안 Placozoa (“평평한 동물”)의 phylum을 공식적으로 가지고 있습니다. 왕국보다 하나의 수준 인 Phylum은 혼자서 점유 할 수있는 동굴 공간입니다. Phylum, Chordata, 공작에서 고래에 이르기까지 65,000 종 이상의 살아있는 종이있는 오버플로. 생물 학자들은 Placozoa가 더 많은 다양성을 숨겼다는 것을 오랫동안 의심해 왔으며 미토콘드리아 증거는 2004 년에 다른 개인의 짧은 시퀀스가 ​​다른 가족의 유기체와는 다른 것으로 보았다는 것을 발견했을 때 (Mitochondrial 증거는 2004 년에 그 의심을 강화시켰다.

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그러나 두 개의 Pacozoa에 대한 관찰은 역사적으로 동물의 형태를 기반으로 한 새로운 분류 학적 범주에 참여하는 것에 대한 인정 된 국제 표준을 충족시키지 못했습니다. 2004 년 논문의 공동 저자이자 NOAA (National Systematics Laboratory)의 동물 학자 인 Allen G. Collins는“당시 우리는 유전 적 차이를 발견했습니다. "우리가 수집 한 동물을 보면, 그들이 어떻게 형태 학적으로 다른지에 대한 눈에 띄지 않았습니다."

Collins가 시작된 것을 끝내기 위해 Eitel과 그의 동료들은 시각적 접근 방식을 포기하고 Placozoan 게놈 자체의 특성을 정의하기로 결정했습니다.

그들은 Phylum의 유전자 영역을 분열하기 쉬운 미토콘드리아 DNA Collins가 사용한 것과 동일한 유전자 영역을 매핑하는 것으로 시작했습니다. Eitel은 16S로 알려진이 분자의 데이터를 비교함으로써 홍콩의 특정 다양한 플라조 고아가 표준 균주의 가장 먼 친척이라고 결론을 내 렸으며, 그 게놈은 2008 년에 이미 완전히 시퀀싱 된 게놈이 있다면 다른 종으로 자격이 있다면 이것은 하나입니다.

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그는 다음으로 홍콩 변형의 게놈을 구성하는 80 홀수 백만 A, G, C 및 T 뉴클레오티드 염기를 읽고 주문하고 해석해야했습니다. 수천 개의 Placozoans를 키우고 핵 DNA를 추출하고 게놈 스 니펫을 디지털 형식으로 변환하는 데 몇 주가 걸렸지 만, 그 조각들을 올바른 순서로 뒤섞으며 각 섹션을 파악하는 데 4 년이 걸렸던 컴퓨터 프로그램으로 4 년이 걸렸습니다. 팀이 마침내 비교할 준비가 된 완전한 게놈을 가졌을 때, 대가는 기다릴 가치가있는 것으로 판명되었습니다. Eitel은“우리는 차이를 찾을 것으로 예상했지만 분석 결과를 처음 보았을 때 정말 압도당했습니다.

유전자의 4 분의 1이 잘못된 지점에 있거나 뒤로 쓰여졌습니다. 유사한 단백질에 대한 지시는 평균적으로 거의 30 %, 경우에 따라 80 % 정도의 철자가 다릅니다. 홍콩 품종은 먼 사촌 유전자의 4 %를 잃었고 그 자체로 고유 한 유전자의 비중을 차지했습니다. 전반적으로 홍콩 플래조 조아 게놈은 t와는 거의 달랐습니다. adhaerens 인간 DNA로서 마우스 DNA로부터 온다. 에이텔은“정말 눈에 띄었다”고 말했다. "그들은 똑같이 보이고 우리는 생쥐와 완전히 다르게 보입니다."

동물의 연약한 외관이 아니라면 모든 유전 적 변화가 어디에서 나타나는가?

리버 사이드 캘리포니아 대학교의 해양 생물학자인 홀리 바이크 (Holly Bik)는“플라조 소체 자체가 작은 접착제 공처럼 보이지만 아마도 꽤 정교한 일을하고있는 세포를 가지고있을 것입니다. 홍콩 플레조 조아 (Hong Kong Placozoa)는 온도와 염분이 큰 스윙이 유연한 신체 화학을 요구하는 브라크 같은 맹그로브 스트림에서 나왔습니다. “생리 학적으로, 유기체의 경우, 그것은 다루어야 할 매우 큰 일입니다. 분자 수준에서는 특정 적응이 필요합니다.”라고 연구에 관여하지 않은 Bik은 말했습니다.

Placozoa 변동을 다른 Phyla의 그룹 간의 평균 유전 적 차이와 비교함으로써 독일 팀은 홍콩 플라조 아가 새로운 종뿐만 아니라 새로운 속으로 자격을 갖추 었다고 결론을 내 렸습니다. 그것은 동물 나무의 다른 지역에서 새로운 가족이나 질서로 자격을 갖추었을 수도 있지만, 보수적 인 측면에서 실수를 위해, 팀은 해파리에 대한 그들의 표준을 기반으로, 레벨 사이에 비교적 깔끔한 분열을 가진 유 전적으로 다양한 계통입니다.

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남은 것은 이름 지정이었습니다. 분류 코드는 특성을 식별 할 수 있지만 시각적이든 유전 적인지 여부를 명시하지 않으므로 팀은 16S 미토콘드리아 게놈에서 두 계통을 고유하게 구별 할 수있는 4 개의 유전자 문자를 골랐습니다. 그런 다음 Peer Review 및 PLOS Biology 에 의해 승인되었습니다 7 월 말, 그들의 작품은 우리의 삶의지도에 새로운 유기체를 배치했습니다.

팀은 표본에 속의 이름 hoilungia 을 주었다 , 중국 신화의 형태로 변신하는 드래곤 킹을 위해, 그들은 종 hongkongensis, 라는 이름을지었습니다. 그것이 수집 된 곳을 위해. 유사한 게놈 기반 분류는 원 프로스트와 박테리아 세계에서 일반적이며, 상대적으로 소수의 암호 동물 종은 유전학에 기초하여 명명되었습니다. 형태 학적 특성을 최근에 공통 주택을 다시 분류 한 유전 적 특성과 혼합하는 이름 지정 (및 렌즈)도 더 흔해지고 있습니다. 그러나 이것은 Beak Size 또는 FIN 번호와 같은 기능으로 지원되지 않은 유전자 특성만이 동물 속을 정의하는 데 사용되었습니다. Ludwig Maximilian University의 식물학자인 Susanne Renner는“이 사람들은 섹시한 분자 생물학에서 올바른 이름으로 모든 것을 수행했습니다. “정말 대단해.”

연구원들은 그들의 연구가 미래의 유전자 특성 기반 이름 지정에 더 쉽게 만들 수 있기를 희망하며, 이는 그룹들 사이의 진화 거리를 정확하게 반영하지 않을 수있는 뿔과 핀과 같은주의를 끄는 시각적 특징의 편견에 적용되지 않습니다. Eitel은“누군가가 유전체학을 기반으로 새로운 일반 종을 정의 할 권리를 위해 싸우는 첫 번째 사람이어야했고 운 좋게 출판되었습니다.

Renner는이 작업이 유전 분류로 향한 지속적인 전환의 최신 단계라고 말합니다. 그녀는“이륙하는 데 오랜 시간이 걸렸고 이제는 이륙하고있다”고 말했다. 그녀는 독일 팀이 단지 4 글자로 유기체를 지정하는 종에 대한 공식적인 설명으로 들어갈 수있는 텍스트 페이지와 달리 독일 팀이 급격한 효율성을 빌려주는 것을 지적했다. “Linnaeus는 기뻐할 것입니다. 그는 매우 짧고 날카로운 진단을 구상하고있었습니다.”

그러나 유전자 분류가 정확한 것처럼, 동물을 대체하지 않고 동물을 구별하는 전통적인 방법을 보완 할 것입니다. 시각적 기능을 관찰하는 데 수년간의 실험실이 필요하지 않습니다. 선충과 같은 다른 암호 동물의 경우조차도 포로로 자라지 못하면 유전자 기술은 제한된 사용을 찾을 수 있습니다. Bik은“저에게 단일 선충 웜으로 일하면서 이러한 기술 중 일부를 사용하기에 개인과 분리 된 DNA가 충분하지 않을 것입니다.

그러나 연구자들이 재배 할 수있는 비밀스러운 동물의 경우, 유전자 시퀀싱은 진화 나무의 그늘진 부분을 비추는 데 완벽한 스포트라이트 일 수 있습니다. Eitel은 자신이 분석하는 과정에서 많은 것을 배웠다고 말했다. Hongkongensis 게놈과 이미 진행중인 프로젝트 인 다음 변형을 시퀀싱하는 것은 몇 년이 아니라 몇 달이 걸릴 것이라고 예측합니다. "미래에는 수십 종의 새로운 종이 나타날 것"이라고 그는 말했다. "그리고 우리는 끊임없이 샘플링하고 있기 때문에 앞으로 더 많이 올 것입니다."



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