아프리카의 가장 깊은 담수 호수에는 세계 어디에도 발견되지 않은 수백 종의 시클리드 물고기를 포함하여 현기증이 나는 동물이 있습니다. 그들은 탱고 니카 호수의 물을 크라우 며 대부분의 무지개 색상의 비늘과 줄무늬가 있습니다. 한 종류의 시클리드는 1 인치가 넘습니다. 다른 사람들은 길이가 2 ~ 3 피트입니다. 와이오밍 대학교 (University of Wyoming)의 식물학 조교수 인 캐서린 바그너 (Catherine Wagner)는“이 물고기와 함께 물 속에서 스노클링을 할 때는 그들이 얼마나 다른지 엄청나게 눈에 띄고 있습니다. 역사를 통틀어 현지 어부들은 음식을 위해 그물의 시클리드를 끌어 올렸지 만 전 세계 수십 년 동안의 수십 년 동안이 물고기를 모으기 위해이 물고기들을 모으기 위해이 물고기를 모으고 있습니다.
.Nature 에서 최근에 발표 된 연구 Tanganyika 호수의 시클리드에 대한 새로운 풍부한 데이터를 제공하고이를 사용 하여이 물고기의 야생 썰물과 진화의 흐름을 개괄하여 한 공통 조상에서 놀라운 240 정도 정도의 놀라운 240 종으로 다각화되었습니다.
.바젤 대학교 동물 연구소 (University of Basel Zoological Institute)의 부교수이자 연구의 수석 저자 인 월터 잘츠 버거 (Walter Salzburger)는 이번이 너무 많은 시간이라고 말했다. 그리고이 과정은 점진적이거나 무작위가 아니 었습니다. 데이터는 이러한 시클리드가 주로 파열로 진화했음을 보여줍니다. Salzburger는“이 가속화 된 진화의 펄스가 얼마나 명확하고 뚜렷한지는 여전히 놀랍습니다.
이 모든 종의 출현을 매핑하는 것은 Salzburger의 팀이 몇 년을 차지했습니다. 연구원들은 과학적 기록뿐만 아니라 시클리드에 관한 책과 잡지 (시각적으로 인기있는 수족관 물고기가 된)에 대한 책과 잡지에서 호수의 시클리드 종 목록을 편집했습니다. 아프리카에서 몇 달 동안 악어와 하마와의 만남 사이에서, 연구원들은 스노클링하고 뛰어 들기 위해 스노클링하고 뛰어 들었습니다. 호수의 어부들은 다이버들에게 도달 할 수있는 것보다 더 깊은 표본을 제공했습니다. “우리가 보트를 볼 때마다‘무엇을 가지고 있습니까?’라고 묻습니다. "Fabrizia Ronco 바젤 대학교 (University of Basel)의 박사후 연구원이자 연구의 첫 번째 저자. 결국, 그들은 이전에 설명되지 않은 수십 개를 포함하여 Tanganyika 호수의 240 개 시클리드 종의 거의 모든 것을 모았습니다.
.토지로 돌아온 연구원들은 물고기를 스캔하여 골격 구조를 조사하고 유전자의 차이를 연구하고 각각의 생태 틈새 시장에 대한 단서에 대한 화학적 조성을 분석했습니다. 팀은 모든 종의 관련이 어떻게 관련되어 있고 언제 서로 분기되었는지를 밝힐 수있는 충분한 세부 사항을 축적했습니다.
Wagner는“이것은 환상적인 데이터 일뿐입니다. "이것은 단지 꿈 일뿐, 10 년 전 우리 눈의 반짝임이었습니다. 우리는이 많은 게놈을 시퀀싱 할 수있을 것입니다."
.한 가지 발견은 소수의 종을 제외한 모든 사람들이 약 970 만 년 전에 살았던 공통 조상을 가지고 있다는 것입니다. 그것은 탕가 니카 호수가 형성된 직후에 해당하는데, 이는 종들이 그 하나의 조상 종에서 호수 내에서 진화했으며 수천 년 동안의 여러 식민지 사건으로부터 진화했음을 강력하게 암시한다.
.이 사실은 연구원들에게 Tanganyika의 시클리드가 적응 방사선에 대한 아이디어를 테스트하는 데 이상적인 주제임을 확인했습니다. 많은 다양한 종들이 빠르게 나타나 새로운 환경 틈새에 적응하는 진화 적 사건입니다. 진화론 적 이론가들은 적응 방사선이 어떻게 진행 될 수 있는지에 대한 두 가지 모델을 가지고 있습니다. 하나에서, 신체 형태의 일부 측면에서 빠른 다각화는 처음에 새로운 종의 파열을 일으킨 다음, 이용 가능한 틈새가 채워짐에 따라 종은 속도가 느려집니다. 다른 모델에서, 계보가 이용할 수있는 열린 기회가 균열이 발생함에 따라 종의 차이가 단계에서 나타납니다. 즉, 종종 속도가 시간이 지남에 따라 상승하고 떨어질 수 있음을 의미합니다. 진화론 생물 학자들은이 이론들 중 하나를 강화하기 위해 제한된 증거 만 나타났습니다.
놀랍게도, 연구원들이 시클리드 데이터를 조사했을 때 두 모델 모두 관련이있는 것처럼 보였습니다. 시클리드는 주로 적응 방사선의 세 가지 에피소드에서 진화했습니다. 하나는 체형의 변화에 기초하고, 하나는 입 모양의 변화에 기초하고, 하나는 물고기의 목의 두 번째 턱 세트의 변화에 따라 진화했습니다. 초기 진화의 펄스는 상이한 신체 모양을 가진 수많은 새로운 종을 생성했으며, 이는 종의 적응 방사선의 시작 부분에서 종에 집중되어 있다는 생각을지지했다. 그러나 입과 턱 모양과 관련된 후기의 종 분화에서 진화 속도는 그 과정에서 나중에 더 높아지는 것처럼 보였다. Ronco는“다른 모양은 적응 방사선의 다른 단계에서 중요한 것처럼 보였습니다.
이 cichlid 데이터 세트는 독특하고 상세하고 풍부한 적응 방사선의 그림을 제공하지만 이러한 패턴은 모든 경우에 유지되지 않을 수 있습니다. 예를 들어, 아프리카 호수의 시클리드에 대한 다른 연구는 단계 모델에 맞지 않는 패턴을 발견했습니다. 캠브리지 대학교의 동물학 연구 연구원 인 Joana Isabel Meier에 따르면 Tanganyika 호수의 새로운 데이터는“적응 적 방사선의 단계와 일치하지는 않지만 정착하지 못했습니다.
.Salzburger는“생물학적 다양성을 결정하는 것에 대한 문제는 월리스와 다윈이 진화론을 제시 한 이후로 진화론 적 생물 학자들을 괴롭 혔습니다. 새로운 연구는 결정적인 답변을 제공하지 않지만 Cichlids의 진화 나무에 불균형을 드러 낼 수 있습니다. 일부 가지는 풍부한 종의 형태를 보았고, 다른 지점은 희박하게 남아있었습니다. 이러한 차이점에서, 연구자들은 흥미로운 관계를 발견했다. 가장 희소 한 가지는 가장 유 전적으로 균질 한 종을 가졌습니다.
분지 간 유전자 다양성의 이러한 차이는 혼성화에 의해 설명 될 수 있는데, 여기서 상이한 cichlid 종이 교배하고 게놈에 더 많은 유전 적 다양성을 도입한다. 바그너는“이 아이디어는 떠 다니고 있으며 점점 더 많은 증거가있다”고 말했다. 혼성화는 종종 적응 방사선을 구성하는 폭발성 진화에 연료를 공급하는 것으로 의심됩니다. "그러나 이것은 일종의 다른 테이크입니다. 혼성화는 정말 광범위한 패턴 일 수 있습니다."라고 그녀는 말했습니다.
.연구원들은 분지 사이보다 시클리드의 지점 내에 더 많은 혼성화가 있다면, 이런 일이 발생한 데이터에서 명확하지는 않았지만 불균형을 유발할 수 있다고 제안했다. 그러나 혼성화는 시클리드의 진화에서 초기에 더 중심적인 역할을 할 수 있다고 Meier는 말했다. 시클리드 조상의 혼성화는 심지어 많은 종을 생산하는 적응 방사선을 유발할 수도있었습니다.
이 대비를 담당하는 요인들 - 일부 cichlid 지점에서의 많은 종 분화와 다른 분야의 일부는 연구원들의 관심을 끌고 있습니다. 바그너는“이것이 정말로 누락 된 작품이라고 생각하는 것”이라고 말했다. 혼성화는 빠른 진화의 기회를 열 수 있습니다. 종에 이용할 수있는 자원은 진화를 형성 할 수 있거나 다른 인근 유기체가 그것을 지시 할 수 있습니다. 무작위 일 수도 있습니다. 그러나 Tanganyika 호수는“진화의 작업을 이해하기위한 약간의 소우주와 같습니다.”라고 Wagner는 말했습니다. "희망은 결국 이러한 모든 데이터 세트가 함께 모여서 우리에게 정말 놀라운 이해를 줄 수 있기를 희망합니다."
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