[과학] 인간의 치아는 어류 ‘갑옷’에서 진화했다?

일전 미국 라이브 사이언스(趣味科学) 웹사이트에 따르면 과학자들은 인간의 민감한 치아가 지금으로부터 4억 6,500만년전에 멸종한 고대 어류의 ‘갑옷’에서 진화한 것이라고 보도했다.

최신 연구에서 연구진은 고대 어류의 외골격에서 발견된 감각 조직이 인간의 치아 형성과 동일한 ‘유전자 도구 세트’와 어떻게 련관되여 있는지를 립증했다.

공동 연구자인 시카고대학 고생물학자이자 진화생물학자인 야라 하리디는 성명에서 “이는 ‘치아’가 입 안에 없더라도 감각 기능을 가질 수 있음을 보여준다.”고 말했다. 야라 하리디와 동료들은 5월 21일 영국 《네이처》 학술지에 연구 결과를 발표했다.

연구진은 화석 기록에서 가장 초기의 척추동물을 찾고 캄브리아기(寒武纪)와 오르도비스기(奥陶纪) 시기(5억 4,100만∼4억 4,300만년전) 화석 표본을 분석하며 찾으려 했다. 척추동물의 명확한 지표는 상아질(牙本质) 내부 미세관(微管)의 존재로 이는 인간 치아 법랑질(釉质) 아래층에 위치한 석회화된 조직이며 동시에 고대 어류 갑각(甲壳)의 외부 돌출된 곳(凸起处)에도 존재한다.

턱 없는 ‘최초의 어류’인 아나톨레피스 하인치(Anatolepis heintzi)의 화석에 고해상도(高分辨率) CT 스캔을 적용한 결과 연구진은 상아질로 채워진 공극(孔隙) 구조를 발견했다. 이를 립증하기 위해 이 화석을 고대 화석 군집과 현대 해양 생물들과 비교 분석했다.

정밀 관찰 결과 그들은 이러한 상아질로 이뤄진 내벽이 있는 공극들은 실제로 게 껍질에 있는 감각 기관과 더 비슷하다는 것을 깨달았다.  따라서 아나톨레피스 하인치는 척추를 가진 어류가 아니라 고대 무척추 절지동물로 재분류되였다.

이 분류학적 혼란을 해소함으로써 중요한 통찰을 얻었는데 어류 및 고대 절지동물과 같은 고대 척추동물이 환경을 감지하는 데 도움이 되는 동일한 광물화 조직을 생성했다. 결국 이러한 광물화 조직은 상아질, 즉 우리 인간의 민감한 치아로 진화했다.

이 연구는 최소 4억 6,000만년전에 외골격의 감각 구조가 이미 진화했다는 견해를 뒷받침하며 이후의 진화 력사에서 동물들은 동일한 ‘유전자 도구함’을 사용하여 이빨을 자라게 했음을 립증한다.

연구진은 론문에서 “진화론적 관점에서 볼 때 입안의 치아가 매우 예민하다는 사실은 신비롭기보다는 초기 척추동물의 감각 갑옷에서 기원한 진화적 흔적을 반영하는 것이다.”라고 결론지었다.

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编辑：최화