수렴진화의 사례: 기생충의 공격을 피해 벙어리로 진화한 귀뚜라미

게시물ID : science_36891

작성자 : 무거운눈꺼풀★

추천 : 11

IP : 220.78.***.80

댓글 : 74개

등록시간 : 2014/06/13 20:45:00

http://todayhumor.com/?science_36891

모바일

수렴진화의 사례: 기생충의 공격을 피해 벙어리로 진화한 귀뚜라미

하와이 군도의 여러 지역에 서식하는 수컷 귀뚜라미들이 - 각각 독립적으로, 그러나 동시에 - 울음 소리를 잃고 벙어리가 되어 버린 사건이 발생했다. 이 같은 변화는 귀뚜라미 소리를 듣고 달려드는 기생 파리를 피하기 위한 것인데, 불과 몇 년(20세대) 만에 이루어졌으며 인간의 육안으로도 확인할 수 있는 것이어서 화제가 되고 있다. 이는 수렴진화(convergent evolution)의 초기 형태라고 볼 수 있는데, 수렴진화란 개별 집단이 자연선택에 반응하여 각각 독립적으로 유사하게 진화하는 것을 의미한다.

Teleogryllus oceanicus라는 이름의 귀뚜라미 수컷은 울음소리로 유명한데, 날개를 서로 비벼 소리를 낸다. 날개에 새겨진 물결 모양의 맥(veins)은 특별한 구조체를 형성하여, 날개에 진동을 아름다운 음악소리로 만들어 준다. "귀뚜라미의 울음소리가 음악처럼 들리는 원리는 `손톱으로 머리빗을 퉁기는 것`과 같다"고 이번 연구를 지휘한 영국 세인트 앤드루 대학교의 네이선 베일리 교수(진화생물학)는 말했다.

귀뚜라미가 밤마다 부르는 세레나데는 암컷을 유혹하여 자손을 번식시키는데 도움이 된다. 그런데 불행하게도, 하와이의 수컷 귀뚜라미들이 부르는 노래는 암컷 귀뚜라미만 듣는 것이 아니다. 귀뚜라미가 노래를 부르면, 그 소리를 듣고 치명적인 기생 파리(Ormia ochracea)들이 떼로 몰려든다. 파리의 유충은 귀뚜라미의 몸통에 구멍을 뚫고 침입하여 살을 파먹고 자라는데, 일주일 후에는 숙주를 죽이고 몸 밖으로 나온다.

귀뚜라미와 기생파리는 20세기 말 거의 같은 시기에, 각각 오세아니아와 북아메리카로부터 하와이 군도에 상륙했다. 그런데 불과 몇 년 만에 놀라운 일이 발생했다. 카우아이 섬의 도처에 살고 있는 무수한 수컷 귀뚜라미들이 일제히 울음 소리를 뚝 그쳐 버린 것이다.

(1) 두 곳에서 발생한 유사한 진화

수컷 귀뚜라미들을 꿀먹은 벙어리로 만든 변화는, 날개의 모양에 관여하는 유전자의 돌연변이 탓인 것으로 보인다. 날개의 모양이 변하면, 서로 비벼 소리를 내는 것이 불가능하기 때문이다. 그런데 이런 돌연변이는 20세대도 채 안 되는 기간에 탄생한 것이어서, 그야말로 눈 깜짝할만에 발생한 진화의 사례로 주목을 받고 있다. 더구나 귀뚜라미의 수명이 수 주(週)라는 것을 감안하면, 시간으로 환산해도 몇 년이 채 안된다는 결론이 나온다. 2003년 캘리포니아 리버사이드 대학교의 말리 주크 교수는 "카우아이 섬에 서식하는 수컷 귀뚜라미의 95%가 울음을 그쳤다"고 보고한 바 있다(참고 1). 주크 교수에 의하면, 돌연변이가 날개의 구조를 평평하게 바꿔 울음소리를 그치게 했지만, 다행히 비행(飛行)에는 문제가 없다고 한다.

그로부터 불과 2년이 지난 2005년, 카우아이 섬에서 101km 떨어진 오아후 섬에서도 똑같은 일이 벌어졌다. 섬 전체에 사는 수컷 귀뚜라미들이 일제히 울음을 멈춰 버린 것이다. 베일리 교수에 의하면, 오늘날 오아후 섬에 사는 수컷 귀뚜라미의 약 50%가 울음소리를 내지 않는다고 한다. 베일리 교수가 이끄는 연구진은 "하나 이상의 집단에서 문제의 돌연변이가 발생했다"는 사실에 흥미를 느꼈다. 그들은 "평평한 날개를 가진 귀뚜라미가 카우아이 섬에서 오아후 섬으로 - 아마도 배나 비행기를 타고 - 이주했을 것"이라고 추측했다.

그러나, 오아후 섬의 귀뚜라미들이 카우아이 섬의 귀뚜라미들과 평평한 날개를 가진 것은 사실이지만, 양자(兩者)의 날개 모양이 똑같은 것은 아니었다. 두 귀뚜라미의 차이는 육안으로 보기에도 확연할 정도였다. 이에 베일리 박사가 이끄는 연구진은 Current Biology 5월 29일호에 기고한 논문에서, 특수 기법을 이용하여 두 섬에 사는 귀뚜라미의 게놈을 분석한 결과를 발표했다(참고 2). 이 논문에 의하면, 두 섬에 사는 귀뚜라미들의 유전자 구조는 매우 다르다고 한다. 이는 "게놈의 상이한 부분에서 발생한 돌연변이가 유사한 형태의 날개(평평한 날개)를 만들었다"는 것을 뜻한다.

(2) 진화는 현재진행형

"이번 연구결과는 `두 개의 섬에서 각각 독립적으로 발생한 돌연변이가 비슷한 결과를 초래했다`는 것을 뜻한다. 이는 수렴진화(convergent evolution)의 좋은 사례"라고 코넬 대학교의 리처드 해리슨 교수(진화생물학)는 말했다.

"수렴진화가 일어난다는 증거는 자연세계에서 두루 발견되고 있지만, 실제로 그것이 진행되고 있는 장면을 목격한다는 것은 매우 어려운 일이다. 이번 연구의 핵심은 `기생충의 공격을 막기 위해 각각 다른 방법으로 진화된 두 가지 형질이 외견상 유사한 형태로 나타났다`는 것이다. 게놈은 완전히 다른 두 개의 유전자를 이용하여 유사한 결과를 얻을 수 있다"라고 영국 에섹터 대학교의 톰 트레겐자 교수(진화생태학)는 말했다.

베일러 교수가 이끄는 연구진은 평평한 날개를 만든 유전자를 정확히 짚어내고, 그것이 다른 유전자들과 상호작용하는 방식을 분석할 예정이다. "평평한 날개를 만들어낸 유전자를 찾는 것도 중요하지만, 벙어리가 수컷이 암컷에게 어떻게 어필하는지를 연구하는 것도 흥미로워 보인다. 나아가 이 같은 돌연변이가 귀뚜라미 전체의 진화에 미치는 결과를 연구하는 것도 필요해 보인다"고 트레겐자 교수는 말했다.

※ 참고문헌
1. Zuk, M., Rotenberry, J. T. & Tinghitella, R. M. Biol. Lett. 2, 521–524 (2006).
2. Pascoal, S. et al. Curr. Biol. http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2014.04.053 (2014).

[세 줄 요약]

- 하와이의 한 섬에서는 귀뚜라미 울음소리를 듣고 기생파리가 달려드는 현상이 있었음

- 해당 귀뚜라미는 20세대 만에 조용한 귀뚜라미로 진화함

- 또한 서로 다른 장소의 귀뚜라미의, 서로 다른 유전자에서 발생한 돌연변이가 유사한 결과를 가져온 것을 발견, 즉 수렴진화한 것.

[국문 출처]

수렴진화의 사례: 기생충의 공격을 피해 벙어리로 진화한 귀뚜라미 / 한국과학기술정보연구원 과학기술모니터링

http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=246642&cont_cd=GT

[영문 출처]

Evolution sparks silence of the crickets / Nature News

http://www.nature.com/news/evolution-sparks-silence-of-the-crickets-1.15323

[관련 문서]

Quick evolution leads to quiet crickets / Understanding Evolution (UC Berkeley)

http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/news/061201_quietcrickets

이 게시물을 추천한 분들의 목록입니다.

[1] 2014/06/13 21:31:08 110.35.***.53 데이지월드 273564
[2] 2014/06/13 21:44:06 210.178.***.65 황금샤워 540378
[3] 2014/06/13 22:57:06 59.152.***.59 主希 181096
[4] 2014/06/13 23:31:25 119.70.***.39 슈르릅 148091
[5] 2014/06/14 00:17:17 182.172.***.183 추태산발호미 429659
[6] 2014/06/14 02:14:39 123.143.***.253 상락아정 462706
[7] 2014/06/14 05:03:51 62.21.***.61 노란게이 78215
[8] 2014/06/14 07:48:38 129.174.***.225 valkyrie 179758
[9] 2014/06/14 08:02:30 14.69.***.143 40mP 507440
[10] 2014/06/14 09:37:04 211.253.***.194 aiidyn 440003

푸르딩딩:추천수 3이상 댓글은 배경색이 바뀝니다.
(단,비공감수가 추천수의 1/3 초과시 해당없음)

죄송합니다. 댓글 작성은 회원만 가능합니다.

번호

제 목

이름

날짜

조회

추천

68873

식기들 끓는물 소독 & 다시 흐르는 물에 씻기 [2]

눙물이눙물이

24/11/22 12:29

421

68872

질문? 대기권 재진입 내열타일 실험할 때 산소도 공급하나요? [3]

Young.K

24/11/21 15:31

248

68871

현직 물리학 교수가 올린 수학 잘하는 법 [3]

제임스Bond

24/11/20 18:04

536

68870

아인슈타인도 예측하지 못했던 천체현상의 발견 [3]

ㅗㅠㅑ

24/11/11 16:43

799

68869

수십1년간 묵혀졌던 궁금증이 ChatGPT를 통해 해소 됐습니다. [2]

ㅗㅠㅑ

24/11/10 22:56

919

68868

0.9999.... = 1 그럼 ....999999999 는??? [4]

Young.K

24/11/08 14:47

762

68866

이 덩치큰녀석 언제 다 올렸지 신기하다 [3]

dogcat

24/11/05 16:11

835

68865

우리가 사는 세상이 가상현실이라는 증거 [1]

ㅗㅠㅑ

24/11/05 13:26

733

68864

대기 중 CO2 획기적 제거 신물질 'COF-999' 개발 "눈길" [5]

우가가

24/11/04 00:01

859

68863

김범준 교수님이 했던 기억에 남는말, 물질이 빛보다 빠를 수 없는 이유 [2]

Oh_My!_Girl

24/10/29 16:57

1037

68861

귀신(?)에 대한 공포는 사람이 아닌 다른 동물들도 마찬가지인걸까요? [2]

Oh_My!_Girl

24/10/28 11:29

948

68856

물리학에서 질량은 우주어디에서나 변함없이 같다 .특수상대성이론은 [4]

dogcat

24/10/21 20:41

1002

68855

우주의 크기는 대략 140억광년이다. [6]

dogcat

24/10/21 20:03

1276

68854

블랙홀과 열역학 [4]

달음

24/10/17 00:24

1335

68853

음식무게와 살찌는 체중증가의 관계? [6]

리버풀7

24/10/16 20:57

1116

68852

[도움] 수학문제 풀이가능하신분 ! [5]

유전자몰빵

24/10/09 17:06

1237

68851

[잡설] 양자얽힘과 초공간과 암흑물질과. [2]

Young.K

24/10/01 22:39

1365

68850

음악 자주 듣는 분들 과학적 꿀팁 [2]

사나이직각

24/09/28 22:49

1554

68848

등가원리가 맞다면, 가속도 운동도 시공간휨을 발생시키는가? [2] 본인삭제금지

arevo

24/09/22 01:00

1539

68847

폴라리스 던. 극궤도 유인 탐사 1400km 돌파! +EVA [1]

Young.K

24/09/11 17:45

1499

68846

무한히 작은 확률을 31%까지 끌어올리는 방법 [2]

우가가

24/09/04 23:14

2132

68845

[소식] 스타라이너 스피커에서 나는 소리가 해결되었다고 합니다. [2]

Young.K

24/09/02 11:04

1835

68844

[펌] 시카노코노코노코

Young.K

24/08/31 17:16

1658

68843

프리 노벨상

인체물리학

24/08/30 10:39

1656

68842

안녕하세요 오랜만에 질문드리네요! 삼차함수 미분문제 풀어주실분 계실까요? [2]

난선생너학생

24/08/29 14:39

1635

68841

[펌] 팰컨9 B1062 부스터가 착륙에 실패하여 파괴되었습니다(추가3) [2]

Young.K

24/08/29 00:52

1819

68840

[펌] 스타라이너 승무원들은 Crew-9으로 복귀합니다. [4]

Young.K

24/08/25 04:07

2021

68839

비행기가 뜨는 양력 이론 쉽게 이해 하기. [11]

나비의아이

24/08/14 06:50

2351

68838

슈퍼컴퓨터로 지진운의 과학적 입증? [6]

나비의아이

24/08/14 04:52

2200

68837

[펌] 보잉 스타라이너 CST-100 승무원 대체 귀환 고려 중. [6]

Young.K

24/08/08 18:33

2132

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [다음10개▶]

분류	게시판
베스트	베스트오브베스트 베스트 오늘의베스트
유머	유머자료 유머글
이야기	자유 고민 연애 결혼생활 좋은글 자랑 공포 멘붕 사이다 꿈 똥 군대 밀리터리 미스터리 술한잔 오늘있잖아요 투표인증 새해
이슈	시사 시사아카이브 사회면 사건사고
생활	패션 패션착샷 아동패션착샷 뷰티 인테리어 DIY 요리 커피&차 육아 법률 동물 책 지식 취업정보 식물 다이어트 의료 영어 맛집 추천사이트 해외직구
취미	사진 사진강좌 카메라 만화 애니메이션 포니 자전거 자동차 여행 바이크 민물낚시 바다낚시 장난감 그림판
학술	경제 역사 예술 과학 철학 심리학
방송연예	연예 음악 음악찾기 악기 음향기기 영화 다큐멘터리 국내드라마 해외드라마 예능 팟케스트
방송프로그램	무한도전 더지니어스 개그콘서트 런닝맨 나가수
디지털	컴퓨터 프로그래머 IT 안티바이러스 애플 안드로이드 스마트폰 윈도우폰 심비안
스포츠	스포츠 축구 야구 농구 바둑
야구팀	삼성 두산 NC 넥센 한화 SK 기아 롯데 LG KT 메이저리그 일본프로야구리그
게임1	플래시게임 게임토론방 엑스박스 플레이스테이션 닌텐도 모바일게임
게임2	던전앤파이터 롤 마비노기 마비노기영웅전 하스스톤 히어로즈오브더스톰 gta5 디아블로 디아블로2 피파온라인2 피파온라인3 워크래프트 월드오브워크래프트 밀리언아서 월드오브탱크 블레이드앤소울 검은사막 스타크래프트 스타크래프트2 베틀필드3 마인크래프트 데이즈 문명 서든어택 테라 아이온 심시티5 프리스타일풋볼 스페셜포스 사이퍼즈 도타2 메이플스토리1 메이플스토리2 오버워치 오버워치그룹모집 포켓몬고 파이널판타지14 배틀그라운드
기타	종교 단어장 자료창고
운영	공지사항 오유운영 게시판신청 보류
임시게시판	메르스 세월호 원전사고 2016리오올림픽 2018평창올림픽 코로나19 2020도쿄올림픽