살아있는 화석

Living fossil
"살아있는 화석"은 여기로 방향을 바꿉니다.L. Sprague de Camp의 이야기는 Living Fossil (단편소설)을 참고하세요.
실러캔스는 1938년에 목에 속하는 살아있는 표본이 발견되기 전까지 6천 6백만년 전에 멸종된 것으로 여겨졌습니다.

살아있는 화석은 화석 기록으로만 알려진 근연종과 미용적으로 유사한 현존하는 분류군입니다.살아있는 화석으로 간주되기 위해서는 화석 종들이 현존하는 분지군의 기원 시기에 비해 상대적으로 오래된 것이어야 합니다.살아있는 화석들은 보통 종이 부족한 혈통이지만, 그럴 필요는 없습니다.살아있는 화석의 신체 계획은 표면적으로 유사하지만, 유전적 이동이 염색체 구조를 필연적으로 바꿀 것이기 때문에 그것은 그것이 닮은 먼 친척들과 결코 같은 종이 아닙니다.

살아있는 화석은 지질학적으로 긴 규모에 걸쳐 안정성을 보여줍니다.대중적인 문헌들은 "살아있는 화석"이 화석 시대 이래로 분자적 진화나 형태학적 변화가 거의 없는 중요한 진화를 겪지 않았다고 잘못 주장할 수도 있습니다.과학적인 조사는 그러한 주장들을 계속해서 신빙성이 떨어졌습니다.[1][2][3]

살아있는 화석에 대한 최소한의 표면적인 변화는 진화의 부재로 잘못 선언되지만, 그것들은 진화 과정인 선택을 안정화시키는 예이며 아마도 형태학적 진화의 지배적인 과정일 것입니다.[4]

특성.

화석과 살아있는 은행
1억 7천만 년 된 화석 은행잎
살아있는 은행나무속 식물

살아있는 화석은 두 가지 주요 특징을 가지고 있지만, 일부는 세 번째 특징을 가지고 있습니다.

  1. 화석 기록에 이례적으로 오랜 기간 동안 인식 가능하게 남아있는 분류군의 일원인 살아있는 유기체.
  2. 그들은 계통의 초기 구성원이든 현존하는 종들이든 형태적인 차이를 거의 보이지 않습니다.
  3. 그들은 분류학적 다양성이 거의 없는 경향이 있습니다.[5]

첫 번째 두 가지는 살아있는 화석으로 인식하기 위해 필요합니다; 어떤 저자들은 세 번째 것을 요구하기도 하고, 다른 저자들은 단지 그것을 자주 나타나는 특징으로 주목하기도 합니다.

그러한 기준은 잘 정의되어 있지도 않고 명확하게 정량화할 수도 없지만, 진화 역학을 분석하는 현대적인 방법은 안정성의 독특한 속도를 기록할 수 있습니다.[6][7][8]매우 짧은 시간 척도에 걸쳐 안정성을 보이는 계통은 살아있는 화석으로 간주되지 않습니다. 잘 정의되지 않은 것은 그 계통이 살아있는 화석으로 인식되기 위해서는 형태학이 지속되어야 하는 시간 척도입니다.

살아있는 화석이라는 용어는 특히 대중 매체에서 많이 오해를 받고 있는데, 이 용어는 종종 무의미하게 사용됩니다.전문 문헌에서 이 표현은 거의 나타나지 않으며 일관성 없이 사용되었지만 훨씬 더 신중하게 사용되어야 합니다.[9][10]

"살아있는 화석"과 혼동될 수 있는 개념의 한 예는 "Lazarus taxon"의 개념이지만, 둘은 동등하지 않습니다. "Lazarus taxon"(단일종이든, 근연종이든)은 화석 기록에서 또는 자연에서 화석이 "다시 살아난" 것처럼 갑자기 다시 나타나는 분류입니다.[11]"라자루스 분류군"과는 달리, 대부분의 의미에서 살아있는 화석은 오랜 화석 기록을 통해 예외적으로 거의 변화를 겪지 않은 종 또는 계통으로서, 현존하는 분류군이 전체 화석과 근대 시기에 걸쳐 동일하게 유지되었다는 인상을 줍니다.그러나 유전적 이동의 수학적 필연성 때문에 현대 종의 DNA는 멀고 비슷하게 생긴 조상의 DNA와 다를 수 밖에 없습니다.그들은 거의 확실히 교배가 불가능할 것이고, 같은 종이 아닙니다.[12]

종의 평균 회전 시간은 종의 형성과 종의 소멸 사이의 시간을 의미하며, 계통에 따라 매우 다양하지만 평균적으로 약 2-3백만 년 정도입니다.[citation needed]오랫동안 멸종된 것으로 여겨졌던 살아있는 분류군은 일단 아직도 존재하는 것으로 밝혀지면 라자루스 분류군이라고 불릴 수 있습니다.극적인 예로는 1938년에 라티메리아속이 현존하는 것으로 밝혀진 실러캔티폼스목이 있습니다.그러나 라티메리아가 살아있는 화석이자 라자루스 분류군으로 여겨질 만큼 계통의 초기 구성원들과 매우 유사한지에 대해서는 최근 몇 년간 일부 저자들에 의해 부인되고 있습니다.[1]

실러캔스는 약 8천만 년 전(중생대 백악기 후기) 화석 기록에서 사라졌으며, 형태학적 진화율이 낮은 정도로 현존하는 종들은 살아있는 화석의 자격이 있습니다.이 기준은 화석 증거를 반영한다는 점을 강조해야 하며, 분류군이 선택의 대상이었는지, 모든 살아있는 인구가 계속적으로, 유전적으로 변화가 없었는지의 여부와는 완전히 독립적입니다.[13]

이러한 분명한 상태는 결국 큰 혼란을 야기합니다. 한 가지 예로 화석 기록이 표본의 일반적인 형태보다 훨씬 더 많이 보존되는 경우는 거의 없습니다.그것의 생리학에 대해 많은 것을 결정하는 것은 거의 불가능합니다; 살아있는 화석의 가장 극적인 예조차도 그들의 화석과 현존하는 표본들이 아무리 지속적으로 일정하게 보이더라도 변화가 없을 것이라고 기대할 수 없습니다.코딩하지 않는 DNA에 대해 많은 것을 결정하는 것은 거의 불가능하지만, 비록 어떤 종이 그것의 생리학에 있어서 가정적으로 변하지 않았다고 할지라도, 그것은 생식 과정의 본질로부터 그것의 비기능적인 유전체 변화가 다소 표준적인 비율로 계속될 것이라는 것을 예상할 수 있습니다.따라서, 겉보기에는 일정한 형태학을 가진 화석 계통은 동일하게 일정한 생리학을 의미할 필요는 없으며, 확실히 자연 선택과 같은 기본적인 진화 과정의 중단이나 비코딩 DNA의 통상적인 변화율의 감소를 의미하지도 않습니다.[13]

일부 살아있는 화석들은 살아있는 대표적인 화석들이 발견되기 전 고생물학적 화석들로부터 알려져 있던 분류군입니다.가장 유명한 예는 다음과 같습니다.

위의 모든 것들은 원래 화석으로 묘사되었으나 현재는 아직까지 멸종된 종으로 알려진 분류군을 포함하고 있습니다.

살아있는 화석의 다른 예로는 가까운 친척은 없지만 화석 기록상 크고 광범위한 집단의 생존자인 단일 생물 종들이 있습니다.예를 들어,

이 모든 것들은 나중에 살아있는 채로 발견되기 전에 화석으로 묘사되었습니다.[14][15][16]

살아있는 화석이 고대 혈통의 대표적인 생존 화석이라는 사실이 그것이 조상 혈통의 모든 "원시적인" 특징을 유지해야 한다는 것을 의미하는 것은 아닙니다.살아있는 화석들이 "형태학적 안정성"을 나타낸다고 말하는 것이 일반적이지만, 과학 문헌에서 안정성은 어떤 종들이 그 조상과 엄밀하게 동일하다는 것을 의미하지는 않으며, 하물며 먼 조상들입니다.

일부 살아있는 화석은 이전에는 다양하고 형태학적으로 다양한 계통의 유물이지만, 고대 계통의 생존자들이 모두 살아있는 화석으로 여겨질 필요는 없습니다.예를 들어, 찌르레기와 조롱새와 관련된 고대 혈통의 유일한 생존자로 보이는 독특하고 매우 자동적인 황소거미를 보세요.[17]

진화와 살아있는 화석

살아있는 화석이라는 용어는 형태학적 다양성의 부족과 예외적인 보수성 때문에 예외적인 종 이상의 분류에 사용되며, 몇몇 가설들은 지질학적으로 오랜 기간 동안 형태학적인 상태를 설명할 수 있습니다.진화 속도에 대한 초기 분석에서는 진화 변화의 속도보다는 조세의 지속성을 강조했습니다.[18]현대의 연구들은 대신 표현형 진화의 속도와 방식을 분석하지만, 대부분은 살아있는 화석으로 생각되는 분류군보다는 적응적 방사선으로 생각되는 분류군에 초점을 맞추고 있습니다.따라서, 현재 살아있는 화석을 만들어내는 진화적 메커니즘이나 그것들이 얼마나 흔한지에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.몇몇 최근의 연구들은 빠른 종분화에도 불구하고 생태학적이고 표현형적인 진화의 비율이 매우 낮다는 것을 기록하고 있습니다.[19]이것은 다양한 상당히 다른 틈새로의 적응을 동반하지 않는 다양화를 지칭하는 "비적응적 방사선"이라고 불립니다.[20]이러한 방사선은 형태적으로 보존적인 그룹에 대한 설명입니다.적응 영역 내에서의 지속적인 적응은 형태학적 상태에 대한 일반적인 설명입니다.[21]그러나 매우 낮은 진화 속도에 대한 주제는 최근 문헌에서 높은 속도에 대한 주제보다 훨씬 덜 주목을 받았습니다.

살아있는 화석은 특별히 낮은 분자 진화율을 보여주지는 않을 것으로 예상되며, 몇몇 연구들은 그렇지 않다는 것을 보여주었습니다.[22]예를 들어, 미국 투구 새우(Triops)에 대해, 한 기사는 "우리의 연구는 보존적인 신체 계획을 가진 유기체들이 끊임없이 방사하고 있으며, 아마도 새로운 조건에 적응하고 있다는 것을 보여줍니다.저는 '살아있는 화석'이라는 용어가 일반적으로 오해의 소지가 있기 때문에 이 용어를 완전히 폐기하는 것을 선호합니다.[23]일부 과학자들은 대신 "분류학적 상태가 속 수준을 초과하지 않는 생물체 중에서 적응 전략의 특정 공식의 효과"로 정의되는 새로운 용어 안정형을 선호합니다.적응의 높은 효과는 환경 변화에 대응하여 차별화된 표현형 변형의 필요성을 크게 감소시키고 장기적인 진화적 성공을 제공합니다."[24]

최근 몇몇 연구들에 의해 제기된 질문은 실러캔스의 형태학적 보존성이 고생물학적 자료에 의해 뒷받침되지 않는다는 것을 지적했습니다.[25][26]또한, 최근 실러캔스의 느린 분자진화 속도가 형태적 보수성과 연관되어 있다는 결론을 내린 연구들은 이 종들이 '살아있는 화석'이라는 선험적 가설에 의해 편향되어 있음을 보여주었습니다.[1]따라서 현존하는 두 종류의 실러캔스 종 L. chalumnae와 L. menadoensis의 게놈이 여러 종에 특정한 삽입물을 포함하고 있다는 최근의 발견으로 인해 게놈 안정성 가설에 도전을 받게 되었고, 이는 형질전환 가능한 요소의 최근 활동과 사후 게놈 확산에 대한 기여를 나타냅니다.[27]그러나 이러한 연구는 표현형 진화의 예외적으로 낮은 비율의 가설이 아닌 게놈 안정화 가설에만 도전합니다.

역사

이 용어는 찰스 다윈이 1859년에 쓴 종의 기원에 관하여에서 오르니토린쿠스(오리너구리)와 레피도시렌(남미 폐어)을 논하면서 만든 용어입니다.

모든 담수 분지를 종합하면, 바다나 육지의 분지에 비해 작은 면적을 만듭니다. 결과적으로 담수 생산 간의 경쟁은 다른 곳보다 덜 심했을 것입니다. 새로운 형태는 더 천천히 형성될 것이고, 오래된 형태는 더 천천히 소멸될 것입니다.그리고 우리는 민물에서 7개 속의 가노이드(Ganoid) 물고기를 발견할 수 있는데, 이 물고기들은 한 때 우세했던 목의 잔재입니다. 민물에서 우리는 지금 세계에 알려진 가장 변칙적인 형태들 중 일부를 발견합니다. 오르니토린쿠스(Ornithorhynchus)와 레피도시렌(Lepidosien)은 화석과 마찬가지로 현재 자연적 규모로 광범위하게 분리된 목과 어느 정도 연결되어 있습니다.이러한 변칙적인 형태들은 살아있는 화석이라고 불릴 수도 있습니다; 그들은 오늘날까지 제한된 지역에 살았고, 따라서 덜 심한 경쟁에 노출되는 것을 견뎌냈습니다.

— On the Origin of Species, 1859[28]

기타정의

롱 엔듀링

코끼리땃쥐는 에오세 유럽의 멸종된 렙틱티디움을 닮았습니다.

지질학적인 시간의 대부분을 살아있던 살아있는 분류군.[citation needed]

퀸즈랜드 폐어로도 알려진 호주 폐어(Neoceratodus fosteri)는 이 기준을 충족하는 유기체의 예입니다.현대의 표본과 동일한 화석의 연대는 1억년 이상 되었습니다.오늘날의 퀸즐랜드 폐어는 거의 3천만년 동안 한 종으로 존재해왔습니다.동시대의 간호상어는 1억 1천 2백만 년 이상 존재해 왔으며, 이 종은 실제로 현존하는 가장 오래된 척추동물 종은 아닐지라도 가장 오래된 종 중 하나입니다.

고대의 종들과 닮았습니다.

지질학적 시간(형태학적 상태)[29]의 상당 부분을 통해 형태학적 및/또는 생리학적으로 화석 분류군과 유사한 살아있는 분류군.

많은 고대의 특징을 가지고 있습니다.

이 암컷 Liphistius sp.와 같은 더 원시적인 트랩도어 거미들은 복부와 두흉의 등쪽 표면에 분절된 판을 가지고 있는데, 이는 전갈과 같은 특징을 가지고 있기 때문에 거미들이 전갈로부터 갈라진 후에,트랩도어 종의 최초의 독특한 조상은 현존하는 모든 거미들을 포함하는 계통에서 처음으로 갈라진 것입니다.

원시적인 것으로 추정되는 여러 특징을 지닌 살아있는 분류군.[citation needed]이것은 좀 더 중립적인 정의입니다.그러나 분류군이 정말 오래된 것인지 아니면 단순히 많은 사형을 가지고 있는 것인지는 분명하지 않습니다.위에서 언급한 바와 같이, 역어는 진정한 살아있는 화석 분류군을 의미할 수 있습니다. 즉, 그들은 매우 많은 파생된 특징(자형형)을 가지고 있을 수 있고, 특별히 "원시적"이지 않을 수 있습니다.

유물군

위의 세 가지 정의 중 어느 하나이지만, 피난처에 유물 분포가 있는 경우.[citation needed]

몇몇 고생물학자들은 트라이옵스와 같이 분포가 큰 살아있는 화석들은 진짜 살아있는 화석이 아니라고 믿고 있습니다.트라이아스기부터 지금까지 살아있는 트라이아스기 표본들의 경우 트라이아스기 표본들은 대부분의 부속지를 잃었고(대부분 갑각류만 남아있습니다), 1938년 이후로 철저히 조사되지 않았습니다.

저다양성

처음 세 가지 정의 중 어느 하나지만, 분류학적 다양성도 낮습니다.[citation needed]

쇠망치는 형태학적으로 비슷한 점이 있지만, 항상 그들의 관계를 모호하게 했던 큰 육지 포유류의 기생충과 혈액을 먹이로 하는 데 독특하게 적응되어 있습니다.이 계통은 스투르니과와 미미과를 포함하는 방사선의 일부를 형성하지만, 이들 그룹 중 가장 오래된 것으로 보입니다.생물지리학은 쇠망치가 동아시아에서 기원한 후에 아프리카에 도착했고, 그들은 현재 유물 분포를 가지고 있다는 것을 강력히 시사합니다.[17]

따라서 두 종의 살아있는 생물은 완전히 멸종된 것으로 보이며, (파세리다고처럼) 다소 고대의 혈통을 나타내고 있는 것으로 보이는데, 이는 실제 화석이 없을 때 확실히 말할 수 있습니다.후자는 작은 새 뼈의 화석화에 좋은 조건을 갖춘 지역에서 딱따구리 계통이 발생하지 않았기 때문일 것이지만, 물론 언젠가 조상의 딱따구리 화석이 나타나 이 이론이 실험될 수 있을지도 모릅니다.

연산정의

2017년에 '살아있는 화석' 계통이 진화 속도가 느리고 관련 분류군 중 형태학적 변이(형태공간의 중심)의 중간에 가깝게 발생하는 조작적 정의가 제안되었습니다(즉, 종이 동족 사이에서 형태학적으로 보존적임).[30]그러나 투아타라를 이 정의에 따라 살아있는 화석으로 분류하기 위해 사용된 형태측정 분석의 과학적 정확성은 비판을 받아왔고,[31] 이는 초기 저자들로부터 반박을 촉발했습니다.[32]

예

이 중 일부는 비공식적으로 "살아있는 화석"이라고 알려져 있습니다.

은행은 오래전부터 존재해왔을 뿐만 아니라 수명도 길며 나이가 2,500년이 넘는 은행도 있습니다.지상 0에서 1에서 2킬로미터 떨어진 히로시마 원폭 투하에도 여섯 개의 표본이 살아남았습니다.그들은 오늘날에도 그곳에 살고 있습니다.
양치류는 쥐라기에 지배적인 식물군이었고, 오스문다 클레이티아나와 같은 일부 종들은 적어도 1억 8천만년 동안 진화적인 상태를 유지했습니다.[33][34]

박테리아

  • 시아노박테리아 – 35억년 전에 발견된 현존하는 가장 오래된 화석.그들은 단일 박테리아로 존재하거나 시아노박테리아의 군집에 의해 생성되는 스트로마톨라이트, 층상 암석의 형태로 존재합니다.[35]

프로티스트

  • 편모가 늦은 † Calciodinellum operosum.
  • 편모가 늦은 † 답실리디늄 파스티엘시.
  • 편모가 늦은 † 포소니엘라 트리카리넬로이드.
  • 코콜리토포어 테르게스티엘라 아드리아티카.[36]

식물

곰팡이

애니멀스

바늘두더지는 알을 낳는 몇 안 되는 포유류 중 하나입니다.
척추동물
호아친은 날개에 두 개의 눈에 보이는 발톱을 가지고 부화하지만, 새가 성숙하면 발톱이 빠집니다.
악어는 조류가 아닌 공룡을 멸종시킨 K-Pg 멸종 사건에서 살아남았습니다.
투아타라는 파충류이지만 도마뱀이나 뱀보다 더 원시적인 특징을 가지고 있습니다.
도깨비상어는 미츠쿠리니과의 현존하는 유일한 대표종으로 1억2천500만년 전(중세 초기)의 혈통은 백악기 전기입니다.
노틸러스는 다른 동족들이 잃어버린 나선형의 외피를 간직하고 있습니다.
지난 4억 5천만 년 동안 거의 변화가 없었으므로 투구 게는 살아있는 화석으로 나타납니다.
무척추동물

참고 항목

참고문헌

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