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- 심해 개구리는 적어도 3천4백만 년 전에 존재
- Frogfish(Ceratioidei)는 심해의 아이콘 중 하나
- 이마에 있는 생물발광 미끼를 이용 수면 아래 1~4km에 어둠에서 미끼 유인
- 불모의 심해가 종분화의 원인

개구리의 진화 설명
기원은 백악기까지 거슬러 올라간다.

생물학자들은 최초의 개구리가 언제 어떻게 출현했는지 알아냈다. 따라서 위쪽 팔지느러미의 기원은 백악기까지 거슬러 올라갈 수 있다. 심해 개구리는 적어도 3천4백만 년 전에 존재했다. 그들의 조상도 오늘날의 표본과는 완전히 다르게 살았다. 그러나 중대한 불일치가 있다. 

▲ 심해 개구리의 종류는 놀라울 정도로 많다. © Miya et al./ BMC Ecology and Evolution /CC-by 2.0

Frogfish(Ceratioidei)는 심해의 아이콘 중 하나다. 이마에 있는 생물발광 미끼를 이용해 수면 아래 1~4km에 있는 영원한 어둠의 서식지에서 먹이를 유인한다. 모든 심해 개구리는 큰 턱, 작은 눈, 옆으로 눌린 몸체 등 비슷한 특징을 갖고 있지만, 몸의 계통에는 놀라울 정도로 많은 차이가 있다.

예를 들어, 일부 종은 몸 모양이 더 길지만 다른 종은 더 구형이다. 눈의 직경과 두개골의 모양도 큰 변동을 겪었다. 전체적으로 160종이 넘는 심해 개구리가 있다. 이는 그룹을 기존 통념에 따라 실제로 존재해야 하는 것보다 훨씬 더 다양하게 만든다.

첫 번째 개구리를 찾아

일반적으로 동물 그룹은 산호초와 같이 서로 다른 생태적 지위를 차지할 수 있는 공간을 제공하는 다양한 서식지에 정착하는 경우에만 다양한 종을 많이 발달시켜야 한다. "사방이 물로만 둘러싸인 자원이 부족하고 균일한 환경이 다른 신체와 두개골 계획을 생성할 것이라는 생각은 이 분야에서는 실제로 직관에 어긋난다"라고 텍사스 라이스 대학의 공동 제1저자인 Rose Faucher는 말했다.

심해 개구리의 진화에 대해 더 자세히 알아보기 위해 Faucher와 동료들은 알려진 개구리 종의 약 3분의 1의 게놈과 신체 구조를 분석하고 이를 아귀와 바다 두꺼비를 포함한 가장 가까운 친척의 구조와 비교했다. 이를 통해 팀은 개구리의 유전적 계통을 기원까지 추적할 수 있었다.

기원은 백악기로 거슬러 올라간다

평가에서 알 수 있듯이, 개구리가 속하는 팔지느러미의 상위 그룹(Lophiiformes)은 아마도 백악기 말인 9천2백만 년-6천1백만 년 전 사이에 발생했을 것으로 추정된다. 그러면 개구리는 5천8백만 년 혹은 4천만 년-3천4백만 년 전에 별도의 과로 이들 조상으로부터 분리되었을 것이다.

연구진에 따르면 개구리과의 조상은 대륙 경사면의 해저에 살다가 마침내 심해의 넓은 바다로 이동한 것으로 나타났다. 어둡고 자원이 부족한 서식지에 적응하기 위해 물고기는 큰 턱과 작은 눈을 발달시켰다고 연구팀은 설명했다.

종 분화의 원인이 되는 불모의 심해

Faucher와 그의 동료들에 따르면, 이것은 개구리 물고기가 생각하는 것처럼 심해의 생태학적 도전에 의해 제한되지 않았다는 것을 암시한다. 대신에 그들은 이 도전적이고 척박한 환경으로 이동함으로써 새로운 진화 가능성을 탐구하고 체형과 사냥 전략을 다양화했다.
그러나 왜 그렇게 많은 다양한 종의 개구리가 발달할 수 있었는지는 미스터리로 남아 있다. (Nature Ecology & Evolution, 2024; doi: 10.1038/s41559-024-02586-3)
출처: Rice University

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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