그들의 어머니는 러시아 철갑 상어였습니다. 크림 같은 배, 짧고 둥근 주둥이, 녹색의 용 같은 비늘이있는 큰 육식 동물이었습니다. 그들의 아버지는 민감하고 길쭉한 주둥이가있는 부드러운 피부 필터 피더-미국의 패들 피쉬였습니다. 헝가리의 연구원들이 최근에 그들의 창조물을 발표 한 이후 로이 하이브리드의 별명을 지니고 있기 때문에“Sturddlefish”는 Mules와 Ligers와 같은 고전적인 크로스 브리즈를 넘어서서 놀랍게도 생명의 나무에 가까이 앉아 있습니다. Sturddlefish는 다른 분류 학적 가족의 합병으로 인해 발생합니다.
“여전히 혼란 스러워요. 루이지애나 주립 대학의 ichthyologist이자 자연 과학 박물관의 큐레이터 인 Prosanta Chakrabarty는 말했습니다. "소가 있고 기린이 아기를 낳는 것과 같습니다." 그런 다음 그는이 두 반추 동물의 혈통이 수십 백만 년 전에 분할 되었기 때문에 빨리 자신을 교정했습니다. 목장과 철갑 상어의 진화 경로는 1 억 8 천만 년 전에 분기되었습니다. 그 물고기가 번식하는 것은“인간이 오리너구스 계란에서 나온다면”라고 그는 말했다.
하이브리드는 종종 종을 뚜렷하게 유지하는 규칙의 괴물 위반으로 으 rug입니다. 그러나 그들에 대한 과학적 관심은 자연에서 하이브리드가 새로운 종의 출현과 멸종 위기에 종의 종의 보존에서 중요 할 수 있다는 증거로 성장했다.
.새로운 튼튼한 물고기는 너무 급진적이기 때문에 과학자들의 하이브리드가 가능한 어떤 종류의 하이브리드가 가능하고 어떤 종이 성공적으로 교배하기 쉬운 지에 대한 이해를 흔들고 있습니다. 새로운 물고기에 대한 연구는 또한 게놈이 더 일반적으로 어떻게 작동하는지에 대한 깊은 통찰력을 제공 할 수 있습니다.
캐비어와 성 결정
이 철갑 상어와 패들 피쉬의 혼성화는 의도하지 않았지만 정확히 사고는 아니 었습니다. 사실, 그것을 준비한 연구원들은 러시아 철갑 상어에서 성관계가 어떻게 결정되는지에 대해 무언가를 배울 수 있도록 십자가에 의지하고있었습니다.
포유류와 조류에서 남성과 여성의 성관계는 일반적으로 성별 염색체의 성별 유전자에 의해 결정됩니다. 그러나 물고기들 사이에서 어떤 일이든 간다 :일부 물고기는 성 염색체를 가지고 있고, 다른 물고기는 환경에서 성적인 발달 신호를 받거나 한 섹스에서 다른 성관계로 전환합니다. 철갑 상어 계란이 캐비어로서 상당히 소중히 여기기 때문에 많은 사람들이 어떻게 그렇게하는지 확신하지 못하지만 많은 사람들이 알고 싶어합니다 (일부 고급 캐비어는 온스당 180 달러 이상에 판매). 연구원들이 대부분 여성 인 러시아 철갑 상어 주식을 농사하는 방법을 알아낼 수 있다면, 야생 인구의 남획에 악명 높은 문제를 완화 할 수 있습니다.
.러시아 철갑 상어의 성별을 결정하는 한 가지 방법은 gynogenesis입니다. 계란과 정자 퓨즈가있는 무성 생식의 형태이지만 어머니의 유전자만이 결과 배아로 전달됩니다. Kentucky State University의 양식 생물 학자 인 Ken Semmens는“알을 활성화하고 싶지만 남성의 DNA 기여를 원하지 않습니다. 여성 생성은 때때로 물고기들 사이에서 자연적으로 발생하지만 해양 생물 학자와 양식업 산업은 그것을 성 결정을 연구하기위한 도구로 사용합니다. 모든 자손은 기본적으로 어머니의 반 구름이므로 모든 암컷이라면 여성이 동일한 성 염색체를 갖는 것으로 결정됩니다. 자손이 모두 남성이라면 암컷은 두 개의 다른 염색체 (조류의 경우)를 가진 성관계입니다. 일부만 남성이라면…
작년에 헝가리의 수산 및 양식 연구소 (Research Institute for Hungary and Aquaculture)의 양식 엔지니어 인 젠이 칼디 (Jenő Káldy)는 어류 생태 학자 인 아틸라 모즈 ár과 함께 러시아 스터 르지온에 대한 혈관 생성을 실험하고 있었고,이 대학교의 미 클로 니아 (Miklós Bercsényi)의 지시에 따라 러시아 철도에 대한 혈관 생성을 실험하고있었습니다. 이를 위해 헝가리 연구자들은 철갑 상어 알을 비옥하게 할 수없는 정자가 필요했습니다.
목장 정자는 안전한 내기처럼 보였다. American Abdlefish ( Polyodon Spathula 이배체 인)은 60 쌍의 염색체를 가지고 있으며 러시아 철갑 상어 ( acipenser gueldenstaedtii 사면체 인)은 총 약 250 개의 염색체의 총 4 개의 세트를 가지고 있습니다 (염색체는 너무 많고 일부는 너무 작아서 안정적으로 계산하기가 어렵습니다). 거의 2 억 년의 독립적 인 진화는 유전자의 누락 및 첨가, 유전자의 재 배열 및 유전자 발현, 유전자 발현에 이르기까지 수많은 유전 적 불일치 및 비 호환성으로 두 종의 DNA를 시드해야합니다. 하이브리드 세포가 세포 분열 동안 염색체를 정렬하는 방법과 켜거나 끄는 유전자를 파악하는 데 어려움을 겪을 것 같았습니다.
더욱이, Aquaculturists는 이전에 Saddlefish의 정자를 사용하여 다른 철갑 상어 종에서 감성을 유발했으며 그 반대도 마찬가지였으며, 그 실험 중 어느 것도 교배를 생성 한 적이 없습니다. 헝가리 팀은 물고기가 혼성화 될 수 없다고 확신해야 할 모든 이유가있었습니다.
그러나 Káldy와 Mozsár가 러시아 철갑 상어 계란을 실험의 대조군으로 건강한 패들 피쉬 정자에 노출 시켰을 때, 그들은 대다수의 계란이 살아있는 하이브리드 자손으로 부화했음을 알기 위해 기절했습니다. Bercsényi는 이렇게 회상했다. “저는``젠일, 당신은 큰 실수를했습니다. 실험을 반복 해주세요.””그리고 Káldy는 그랬지만 결과는 동일했습니다.
Mozsár는“우리는 혼성화로 놀고 싶지 않았습니다. "그것은 단지 부정적인 통제 일 뿐이며 어떻게 든 살 수있는 방법을 발견했습니다."
처음에 Káldy는 Fry가 하이브리드라고 믿지 않았습니다. 그들은 젊은이들처럼 정기적 인 철갑 상어처럼 보였기 때문에 자발적인 혈관 생성이나 다른“더 합리적인 설명”에서 나왔을 수도 있습니다. 그러나 어업 어업 연구소의 동료 인 Gyöngyvér Fazekas의 게놈 분석과 Szent István University의 양식 유전 학자 인 Balázs Kovács는 팀이 실제로 탱크에서 자라는 100 개 이상의 하이브리드를 가지고 있음을 확인했습니다.
.Bercsényi의 팀이 최근 논문에서 genes 에 설명했습니다. , 일부 하이브리드에는 각각의 염색체 3 부, 각 부모의 반 게놈이 있습니다. 그러나 다른 하이브리드에는 각 염색체의 5 개의 사본이 있습니다. 어떻게 든 패들 어류 아빠로부터 철갑 상어 엄마의 전체 게놈과 반 게놈과 동등한 것을 받았습니다. Sturddlefish의 몸은 두 부모의 특성을 결합하지만, 철갑 상어 DNA를 가진 사람들은 어머니처럼 보입니다. 예를 들어 Scutes라고 불리는 독특한 철갑 상어 척도가 있습니다.
추가 DNA는 충분할 수 있습니다
이러한 겉보기에는 불가능한 하이브리드가 어떻게 존재할 수 있습니까?
Chakrabarty의 직감은 대답 이이 물고기 그룹에서 발생하는 비교적 느린 진화율에 있다는 것입니다. 폴리오드 론티다 (목장)와 acipenseridae (스터 르지아)는 acipenseriformes의 순서에서 마지막 살아있는 가족이며, 연구는 둘 다 매우 느린 돌연변이 속도를 가지고 있음을 시사합니다. 그들을 분리하는 독립적 인 진화의 Eons에도 불구하고, 아마도 그들의 게놈은 혼성화를 금지 할만 큼 충분히 분기되지 않았을 것입니다. 그러나 이로 인해 Sturgeons와 Abdlefish 사이의 이전 하이브리드 화 시도가 실패한 이유에 대한 의문이 제기됩니다.
Semmens는 다른 가설에 의존합니다. 성공적인 혼성화는 러시아 철갑 상어의 여분의 게놈과 관련이 있습니다. 게놈 학자들은 철갑 상어의 조상들이 모든 염색체가 두 배가되고 물고기가 사면체가 될 때까지 이배체라고 생각합니다. 그러나 러시아 철갑 상어를 포함한 일부 종만이 추가 염색체를 유지했습니다. 결과적으로 러시아 철갑 상어의 게놈은 하이브리드가 부모의 DNA에서 불일치에서 살아 남기 위해 충분한 중복성과 유전자 변이를 전달할 수 있습니다.
1980 년대에 Semmens는 Shovelnose Sturgeons의 정자를 목초기의 계란과 결합하여 튼튼한 물고기를 만들려고 시도했습니다. 알이 발달하기 시작했지만 그만 두었습니다. 이 두 종은 모두 이배체로 간주되기 때문에 사면체로 제공 할 "추가"DNA도 없었습니다. Semmens는“아마도 그것이 하이브리드가 일하고 하이브리드가하지 않은 이유 일 것입니다.
이 미스터리의 바닥에 도착하면 필연적으로 생식 장벽이 원시 물고기뿐만 아니라 다른 동물에서 유전자 수준에서 어떻게 작용하는지에 대해 많은 것을 드러 낼 것입니다. Bercsényi는“이러한 유형의 하이브리드를 연구하면 진화 과정을 이해하는 데 많은 도움이 될 수 있습니다.“유전자의 기능을 연구하기위한 좋은 도구도 제공합니다.”라고 Bercsényi는 말했습니다. 예를 들어, 철갑 상어와 패들 피쉬는 모두 잘 이해되지 않는 슈퍼 작은 마이크로 크로 메소 좀을 많이 가지고 있습니다. Chakrabarty는 Sturddlefish가 연구자들이 마이크로 크로 메소 좀 기능을 이해하는 데 도움이 될 수 있는지 간절히 원합니다.
Bercsényi의 팀은 즉시 튼튼한 물고기를 만들 계획은 없지만 일본과 다른 곳의 연구원들과 협력하여 연구 할 것입니다. 하이브리드가 부모의 물고기보다 포로가 더 단단 해지거나 더 많은 알을 생산한다면 누군가가 더 많은 것을 원할 가능성이 높습니다.
그러나 현재 하이브리드가 알을 생산할 것인지 또는 알이 생존 할 수 있는지 여부는 확실하지 않습니다. Bercsényi는 경고했습니다. Ichthyologists는 물고기가 2 살이되기 전에 남성과 여성에게 말할 수 없습니다. Bercsényi는 두 부모의 성숙이 느리게 감소하여 비옥한지 여부를 알기 전에 따뜻한 물 (섭씨 20도)에서 물고기를 키우는 데“최소 3 년”이 걸릴 것이라고 말했다.
이 기사는 에 재 인쇄되었습니다 theatlantic.com .
