사이언스 데일리 – 포유류 조상이 겪었던 귀뼈의 진화가 자세히 밝혀지다

[사이언스 데일리] 트라이아스기 견치류의 귀뼈에 대한 자세하고도 종합적인 분석이 최초로 완료되었으며 연구자들은 귀뼈의 형태에 주목할 만한 변이가 심지어 종내에서도 있다는 것을 밝혀냈다.

(2015년 7월 15일 사이언스 데일리 기사 번역)

새로운 연구를 통해 종에 따라 등자뼈 모양이 얼마나 다른지가 밝혀지다

정보출처: 위트워터스랜드 대학

 

트라이아스기 견치류 중에서 곰포돈트류 등자뼈의 형태 변이를 보여주는 그림. A 디아데모돈, B 트리라코돈, C 와 D 마세토그나투스. 아래는 등자뼈가 어디 있는지 보여주는 견치류 두개골을 아래쪽에서 본 모습. Credit: Wits University

트라이아스기 견치류 중에서 곰포돈트류 등자뼈의 형태 변이를 보여주는 그림. A 디아데모돈, B 트리라코돈, C 와 D 마세토그나투스. 아래는 등자뼈가 어디 있는지 보여주는 견치류 두개골을 아래쪽에서 본 모습. Credit: Wits University

포유류 조상들이 가진 뼈 중에서 가장 작고 소리를 듣는 데 사용되는 등자뼈는 종들 간에 형태차이가 없다고 오랫동안 생각되어 왔다.

위트워터스랜드 대학 진화연구소의 레안드로 가에타노 박사와 페르난도 아브달라 교수가 트라이아스기 견치류의 귀뼈에 대한 자세하고도 종합적인 분석을 최초로 완료하였으며, 귀뼈의 형태에 주목할 만한 변이가 심지어 종내에서도 있다는 것을 밝혀냈다.

“이전에는 이 작은 등자뼈에 대해 아무도 관심을 기울이지 않았습니다. 지난 2년간 인류를 포함하는 모든 포유류의 선조격인 트라이아스기 견치류의 귀뼈를 연구하고 나자 이제야 차이점이 보이기 시작했습니다.” 가에타노의 말이다.

이번 연구의 결과는 더 종합적인 연구 프로젝트의 일부이며 “곰포돈트류 견치류의 등자뼈: 비포유형류 견치류의 중이 구조에 대한 통찰 (The stapes of gomphodont cynodonts: insights into the middle ear structure of non-mammaliaform cynodonts)” 이란 제목의 논문으로 학술지 ‘플로스 원 (PLoS One)’ 에 실릴 예정이다.

포유류의 조상이 가지고 있었던 유일한 귀뼈인 등자뼈 (stapes) 는 트라이아스기 (2억2000만년에서 2억5000만년 전) 의 견치류에서도 많이 발견된다.

등자뼈는 가운데 구멍이 있는 네모난 뼈로 앞쪽과 뒤쪽은 기둥 모양의 뼈로 둘러쌓여있다. 등자뼈는 중이 (middel ear) 에 있는 유일한 뼈이며 고막으로부터 내이 (inner ear) 로 음파를 전달하는 역할을 한다.

“견치류의 등자뼈에 대한 연구는 거의 없없는데, 역사적으로 견치류의 등자뼈는 형태변화에 매우 보수적인 것으로 간주되어 학자들은 서로 다른 종들에서도 등자뼈 모양이 아무런 차이를 보이지 않는다고 생각해왔습니다. 놀랍게도 이번 연구를 통해 등자뼈의 형태에 뚜렷한 차이가 있다는 것을 발견했는데, 같은 종의 표본에서조차 차이가 있었습니다.” 가에타노의 말이다.

견치류의 귀와 관련하여 해결되지 않은 주요 문제 중 하나는 고막의 위치와 그 특징이다. 이와 관련하여 세 가지 주요 이론이 제안되어 있다. “견치류의 등자뼈를 보면 아래턱의 뒤쪽에 위치한 고막에서부터 등자뼈와 방형골을 통해 내이로 음파가 전달되었다는 것을 알 수 있습니다.” 아브달라의 말이다.

아브달라는 또 등자뼈 형태의 차이가 청력의 차이를 의미하는 것인지는 알지 못하기 때문에 추가 연구가 진행중이며 한 종 내에서 어릴 때부터 나이가 들 때까지 이 뼈가 어떻게 변화하는지에 초점을 맞춘 심층연구도 하고 있다고 덧붙였다.

가에타노와 아브달라의 연구로 인해 원시적인 견치류의 청각계와 그 진화, 그리고 중이에 위치한 뼈의 변이에 대해 더 잘 이해할 수 있게 되었다. 이들은 현재 남아프리카 트라이아스기 견치류가 성장하는 도중에 이 뼈가 어떻게 변화하는지를 연구하는 중이다.

정보출처

Leandro C. Gaetano, Fernando Abdala. The Stapes of Gomphodont Cynodonts: Insights into the Middle Ear Structure of Non-Mammaliaform Cynodonts. PLOS ONE, 2015; 10 (7): e0131174 DOI: 10.1371/journal.pone.0131174

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카테고리:번역, 고생물학, 사이언스 데일리, 포유류, 중생대

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