깜박이는 물고기는 육지에서 생명체가 처음 진화한 방법에 대한 통찰력을 제공합니다.

미꾸라지는 눈을 깜빡일 수 있는 유일한 물고기로 알려져 있습니다. 눈을 깜빡이는 특이한 물고기는 과학자들이 수백만 년 전 인류의 조상이 어떻게 물에서 육지 생활로 전환했는지에 대해 더 많이 이해하는 데 도움을 주고 있습니다.

 

지구상의 생명체는 약 350만 년 전에 바다에서 처음 시작된 것으로 추정됩니다. 시간이 지남에 따라 대기 중 산소가 증가함에 따라 이 생물의 후손들은 얕은 바다에서 살기 시작했고 결국 육지로 이동했습니다. 수백만 년에 걸쳐 동물들이 육지 생활에 적응하기 시작하면서 팔다리를 진화시키고 아가미를 폐와 교환했습니다.

 

과학자들은 인간과 네발 동물의 눈 깜빡임 능력도 물에서 육지로 이동하는 동안 진화했다고 믿습니다. 그러나 연구자들은 눈을 깜박일 수 있는 해부학 적 변화가 주로 화석 기록에 보존되지 않는 연조직에 있기 때문에 이 행동을 연구하는 것이 어려웠다고 말했습니다. 그래서 미국의 전문가들은 육지와 물에서 모두 살 수 있는 어류인 미꾸라지가 단서를 제공할 수 있는지 조사하고자 했습니다.

 

미꾸라지는 눈을 깜빡일 수 있는 유일한 물고기로 알려져 있으며, 눈을 가진 다른 수생 생물은 눈꺼풀이 움직이지 않습니다. 대신 투명한 눈 보호막이 영구적으로 붙어 있습니다. 연구진은 미꾸라지도 사람이나 다른 동물과 같은 이유로 눈을 깜박이는 것으로 밝혀냈습니다.

 

미국 펜실베이니아 주립대학교의 생물학 조교수인 토마스 스튜어트는 이렇게 말합니다: "동물은 여러 가지 이유로 눈을 깜빡입니다. 눈을 촉촉하고 깨끗하게 유지하는 데 도움이 되고, 눈을 다치지 않도록 보호하며, 심지어 의사소통을 위해 눈을 깜빡이기도 합니다."라고 설명합니다.

 

그는 "육지 생활로의 전환에는 먹이, 이동 및 공기 호흡을 위한 변화를 포함하여 많은 해부학적 변화가 필요했습니다. 우리의 물고기 조상과는 완전히 독립적으로 진화한 갯지렁이 눈 깜빡임이 우리 혈통의 눈 깜빡임과 동일한 기능을 많이 한다는 사실에 근거하여, 우리는 그것이 네발 동물이 육지에서 살기 위해 적응할 때 진화한 특성 세트의 일부일 가능성이 있다고 생각합니다."

 

과학자들은 미꾸라지의 눈 깜빡임과 관련된 메커니즘에 대해 더 자세히 이해하기 위해 많은 미꾸라지 동영상을 분석했습니다. 갯지렁이는 눈을 아래 눈꺼풀의 살이 있는 부분(피부컵)으로 내려서 깜박이는데, 이 깜박임은 사람의 눈 깜박임과 거의 같은 시간 동안 지속됩니다.

 

세튼힐 대학교의 생물학 조교수인 브렛 아이엘로는 이렇게 말합니다: "갯지렁이의 눈 깜빡임은 기존 근육의 재배치를 통해 작용 방식이 바뀌고 새로운 조직인 진피 컵의 진화를 통해 진화한 것으로 보입니다. 이것은 매우 초보적이거나 기본적인 시스템이 복잡한 행동을 수행하는 데 사용될 수 있다는 것을 보여주기 때문에 매우 흥미로운 결과입니다. 이 새로운 행동을 진화시키기 위해 새로운 것을 많이 진화시킬 필요는 없습니다. 갯지렁이는 이미 가지고 있던 것을 다른 방식으로 사용하기 시작했을 뿐입니다."

 

연구진은 눈 깜박임이 미묘한 행동임에도 불구하고 눈의 건강과 안전에 중요한 여러 기능을 수행하기 때문에 매우 복잡하다고 말했습니다. 아이엘로 교수는 "초기 네발 동물과 유사하게 육지 생활로 전환 한 살아있는 물고기의 행동과 해부학을 고려한 우리의 연구는 초기 네발 동물이 어떻게 그리고 왜 깜박였을지 다시 상상하는 데 도움이 됩니다.

 

"이 행동이 처음 진화 한 방법과 이유를 연구할 수 있는 기회를 갖게 되면 인간이 현재와 같이 된 방식에 대해 더 많이 배울 수 있는 놀라운 기회를 제공하고 육지 거주와 같은 동물 역사의 주요 전환과 관련된 변화에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다."

 

이 연구는 미국 국립과학원 회보 저널에 게재되었습니다.