[덴마크] 새롭게 분류된 해양생물체
과학자들은 두 개의 버섯처럼 생긴 해양동물이 지금까지 생명분류표에 어디에도 속하지 않았으며 5억년 전에 멸종한 것으로 알려진 그룹과 연관될 것이라고 주장했다. 코펜하겐의 덴마크 자연사 박물관 (Natural History Museum of Denmark)의 동물학자인 진 저스트 (Jean Just)는 1986년에 태즈만 해 (Tasman Sea)에서 수집한 표본을 정리하는 과정에서 18개의 이상한 모습을 한 생물체들을 발견했다. 당시 탐사에서 그는 호주의 남동부 해안의 대륙붕을 탐사했으며 해저 밑바닥을 끌고 다니는 썰매를 이용하여 이 지역에 서식하던 동물들을 수집할 수 있었다.
학술지 <PLOS ONE>지에 발표된 이번 연구에서 연구자들은 해저 400~1000미터에서 수집된 14가지 표본을 보고했으며 현재 주요분류법으로 분류되지 못하고 있다. 이들은 “작고, 웃기게 생긴 버섯 같은 모양의 동물”이라고 저스트는 말했으며 이들은 다세포 비대칭적인 형태의 동물로 (대칭성의 여부는 분류에서 매우 중요하다) 신체 내부와 외부 사이에 젤리 같은 층이 존재한다고 말했다. 연구자들은 이 조직을 새로운 속 (genus)인 <댄드로그래마, Dendrogramma>라 분류했다. 이 분류법은 계통도 (dendrogram)라는 단어에서 파생되었으며 생명체 사이의 진화관계를 보여준다는 뜻이다. 이 두 가지 생물종의 이름은 <에니그마티카, enigmatica>와 <디스코이드, discoides>라 명명했으며 이것은 미스터리한 모습과 디스크 형태의 모양을 기반으로 명명했다.
이 샘플들은 포르말린에 보존하고 있었으며 다시 실험실로 가져와 알코올에 보관하고 있었다. 이러한 보관법의 변화는 다른 생물종과의 연관성을 알아내기 위한 분석과 DNA 추출을 목적으로 했다. 현미경을 통해서 이 샘플은 현재 존재하는 두 가지 그룹인 해파리와 빗해파리와 형태학적인 유사성이 발견된다. 이를 통해서 이들은 이들 그룹과 연관되어 있다고 할 수 있지만 현재 확실하게 분류가 불가능하다고 연구자들은 주장했다. 로드 아일랜드의 브라운 대학 (Brown University)의 진화생물학자인 케이시 던 (Casey Dunn)은 "이번 연구저자들이 이전에 알려지지 않았던 이른 시기에 이미 다른 생물군으로부터 분화된 동물군을 발견했다면 정말로 놀라운 것"이라고 말했다.
연구자들은 또한 이 동물의 입구 주변에 엽(lobe)형태와 비슷한 구조와 동일한 분지패턴과 같은 유사성이 덴드로그래마와 해파리와 같은 생물종인 해파리군 (medusoids)과의 유사성을 발견했다. 이 해파리군은 에디카란기인 6억년 전에 살았다. 독일의 루드비히 맥시밀리언 대학 (Ludwig Maximillian University)의 진화생물학자인 테티야나 노센코 (Tetyana Nosenko)는 “이번 발견에 따라 호주의 심해지역에 약 5억년 전에 멸종한 것으로 생각된 에디카라기의 생물종의 후손들이 보존되어 있다는 가능성은 정말 흥분되는 일”이라고 말했다.
새로운 생물종은 항상 발견되고 있다. 1984년에 호주탐사에서만 200~300종의 새로운 생물종을 발견했다. 하지만 지금까지 알려진 계통도에 맞지 않는 생물체를 발견하는 것은 과거 15~0년 동안 두세 배 정도가 일어났다고 노르웨이의 베르겐에 위치한 사스 국제해양분자생물학센터 (Sars International Centre for Marine Molecular Biology)의 발달생물학자인 안드레아스 헤이놀 (Andreas Hejnol)은 말했다. 헤이놀은 연구자들이 진화과정을 재구성하는데 사용할 수 있는 고대에 일어난 대량 멸종보다 더 오래 유지된 동물계통이라고 말했다. 그는 “새로운 계통을 추적하는 것은 보물발견과 같다”고 말했다. 진은 모든 사람들이 왜 동물분류에 그렇게 많은 시간이 걸리는지를 묻는다고 말했다. “일단 한 생물종이 정말로 특이하다고 생각하다면, 오랜 기간 동안 연구를 해야 하고 이 동물의 왼쪽, 오른쪽 그리고 중간을 조사하면서 정말로 특별하다는 것을 확실하게 할 수 있다”고 말했다. 던은 해부학적이고 유전학적인 분석을 위해서 새로운 생물종을 얻는 것이 우선적이라고 말한다. 하지만 헤이놀은 비록 과학자들이 네안데르탈인의 유전체 염기서열분석을 할 수 있지만 일부 DNA는 현재 샘플에서 발견할 수 있다고 생각하고 있다. 그는 “유전자 정보는 아직 존재한다”고 말했다.
출처: <네이처> 2014년 9월 3일 (Nature doi:10.1038/nature.2014.15833)
원문참조: Just, J., Kristensen, R. M. & Olesen, J. PLoS ONE 9, e102976 (2014).
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Sea creatures add branch to tree of life
Scientists have identified two mushroom-shaped marine animals that do not fit in any of the known categories of the tree of life and could be related to groups thought to be extinct for 500 million years.
Jean Just, a zoologist at the Natural History Museum of Denmark in Copenhagen, discovered 18 odd-looking invertebrate specimens while sorting through materials he had collected in the Tasman Sea in 1986. On that expedition, he was exploring the continental slope off the southeastern coast of Australia using a sled that drags over the bottom of the ocean floor and collects animals that live there.
In the study, which appears in PLOS ONE1, the researchers report 14 specimens, collected at depths of 400 and 1,000 metres, that could not be classified into any major groups, or phyla. These “little, funny, mushroom-shaped animals,” as Just calls them, are multicellular, mostly asymmetrical — a crucial characteristic for classifying organisms — and have a gelatinous layer between the inner and the outer body.
The researchers classified the organisms under a new genus, Dendrogramma — a reference to dendrograms, the tree diagrams used in biology to illustrate evolutionary relationships between organisms. The two species names, enigmatica and discoides, allude to their mysterious character and disc shape, respectively.
The samples were initially fixed in formaldehyde and brought back to the laboratory, where they were stored for a time in alcohol, precluding the possibility of later DNA extraction and analysis to determine their relationships to other organisms.
Under a microscope the samples showed morphological similarities to two existing groups, jellyfish and comb jellies. This suggests that they may be related to one of these groups, although at the moment they cannot be classified as either.
“It would be incredibly exciting if the authors have found a previously unknown group of animals that diverged from other animals so early,” says Casey Dunn, an evolutionary biologist at Brown University in Providence, Rhode Island.
The researchers also found similarities — such as the same branching pattern and lobe-like structures around the mouth opening — between Dendrogramma and a small group of 'medusoids', or jellyfish-like creatures, that lived 600 million years ago during the Ediacaran period.
Tetyana Nosenko, an evolutionary biologist at Ludwig Maximilian University in Munich, Germany, says that “this discovery implies an exciting possibility that the deep-sea of Australia has preserved living descendants of the Ediacara organisms, which were thought to be extinct over 500 million years ago.”
New species are discovered all the time — the 1984 Australian expedition alone yielded somewhere between 200 and 300. But finding one that does not fit within the known tree of life has happened only two or three times in the past 15–20 years, says Just.
“Tracking down a new lineage is like the discovery of a treasure,” says Andreas Hejnol, a developmental biologist at the Sars International Centre for Marine Molecular Biology in Bergen, Norway. Animal lineages that outlasted ancient mass extinction events carry important information that helps researchers to reconstruct the course of evolution, he says.
Just says, laughing, that everyone asks him why it took so many years to classify the animals. “Once you think you have something really extraordinary, it takes a long time to study, read, consult left, right and centre, and convince yourself that you’ve really stumbled across something special,” he says.
Dunn adds that it should now be a priority to acquire new specimens for anatomical and genetic analyses. But Hejnol thinks that some DNA could be recovered from the existing samples, through technology that has enabled researchers to sequence Neanderthal genomes, for example. “I have not doubt that the genetic information is still there,” he says.
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