바이퍼의 DNA가 보여주는 것들.

독사가 독에 물린 것으로 유명하지만 이 뱀들은 또 다른 이야기를 하고 있는 것으로 밝혀졌습니다. 신열대 방울뱀 크로탈 루스 두리 수스의 유전적 다양성을 연구함으로써 과학자들은 남아메리카의 풍경이 수백만 년 전에 어떻게 생겼을지 재구성할 수 있습니다. 신열대 방울뱀은 남아메리카의 건조하고 건조한 지역과 아마존의 작은 사바나 주머니에서 발견됩니다. 이 뱀의 많은 개체수는 불연속적이거나 습한 열대우림 서식지에 의해 서로 분리되어 있습니다. 비록 이 개체군들이 모두 같은 종의 일부이지만, 그들은 작지만 눈에 띄는 유전적 차이를 가지고 있습니다. 이러한 차이는 모집단이 교배를 중단하고 지리적으로 고립된 시기와 장소를 나타낼 수 있습니다. 하지만 이러한 점진적인 변화가 어떻게 그리고 언제 일어났는지 상상하기는 어렵습니다. 스미스소니언 국립 자연사 박물관에서 양서류와 파충류 부서의 박사 후 연구원 에드워드 마이어스 박사는 박물관의 소장 자료들을 이용하여 고대 남아메리카의 신열대 방울뱀에 대한 환경 모델을 만들었습니다. 마이어스는 자신의 모델을 현재 인구의 유전자 기록과 결합시킴으로써 이 독사가 한때 남아메리카를 가로질렀고 사람이 살기 힘든 열대 우림 바다로 둘러싸인 사바나 섬에 고립된 몇몇 개체군을 남겨둔 채 어떻게 살았는지를 지도할 수 있습니다. 과거 기후를 매핑하는 레시피입니다. 박물관의 방울뱀 표본 대부분은 정확한 위치와 날짜로 분류되어 있습니다. 마이어스는 이 정보를 월드 클림과 같은 데이터베이스의 평균 기온과 강수량과 같은 기후 데이터와 결합시켜 뱀들이 살 수 있는 기후 범위를 결정합니다. 지금 그들이 선호하는 것은 과거에 그들이 선호했던 것과 비슷합니다. 우리가 이 종의 현재 환경에 대해 알고 있는 것을 투영함으로써 우리는 이 종이 고대 남아메리카에서 살 수 있었던 곳을 찾을 수 있습니다.라고 마이어스가 말했습니다. 오늘날의 분리된 개체군은 하나의 종으로 간주할 수 있을 정도로 유전적으로 유사하기 때문에 진화 생물학자에게 있어서 지난 몇 백만 년 동안 1점을 의미하는 너무 멀지 않은 과거에 있었을 것입니다. 이는 현재 고립된 개체군이 그 이후 사라진 방울뱀에 적합한 환경에 의해 한때 연결되었을 것이라는 것을 암시합니다. 기후 모델은 시간이 지남에 따라 대륙의 풍경이 어떻게 변했는지를 보여주는데, 마이어스는 서로 다른 식민지가 갈라졌을 때를 위한 가상의 시간을 줍니다. 여러분은 기후 모델을 오늘날 종의 유전적 다양성의 패턴에 대한 가설로 사용할 수 있습니다.라고 마이어스의 협력자 중 한 명인 캘리포니아 과학 아카데미의 진화 생물학자 레이나 벨 박사가 말했습니다. 뱀의 게놈 기록을 배열하는 것은 마이어스의 환경 모델을 위한 테스트로 사용될 수 있습니다. 분자 시계로 시간을 확인하는 방법은 무엇일까요. 남미 환경이 변하면서, 몇몇 지역은 방울뱀에게 덜 친절해졌어요. 이 뱀들은 더 이상 왔다 갔다 할 수 없어서 수천 년 동안 따로 진화하기 시작했습니다. 시간이 지남에 따라, 분리된 공동체들 사이의 유전적 차이가 커졌습니다. 진화 생물학자들은 개체들 사이의 유전적 변화의 비율을 비교해서 그들이 분자 시계의 일종으로 언제 갈라졌는지를 알아낼 수 있습니다. DNA 염기서열 분석을 통해, 여러분은 어떻게 개체군이 연결되어 있는지 그리고 현재 분리된 두 개체군 사이에 번식이 있었는지를 테스트할 수 있습니다.라고 마이어스가 말했습니다. 일단 마이어스가 개체군 간의 유전적 차이를 확인하면 그는 그 데이터를 사용하여 남아메리카의 방울뱀 개체군이 언제 분열되었는지 도표를 작성할 수 있습니다. 그리고 다시 말해, 과거에 뱀들이 살았던 그의 고대 모델이 정확한지 테스트해 볼 수 있습니다. 좋은 컬렉션은 앞으로 빠르게 연구할 수 있습니다. 박물관의 소장품이 없다면 신열대 방울뱀에 대한 데이터를 수집하는 데 적어도 10년은 걸릴 것입니다. 이 종들은 11개의 다른 나라에 살고 있는데 이것은 뱀을 표본으로 추출하는 것을 쉬운 일이 아닙니다. 지리적 분포가 넓은 종의 경우 1년에서 2년 안에 사람이 혼자서 나가서 지리적 범위에 걸쳐 정말 좋은 샘플을 얻을 수 있는 방법은 없습니다.라고 박물관의 양서류 및 파충류 큐레이터인 케빈 드 케이로스 박사가 말했습니다. 이러한 수집품들이 이러한 연구를 수행하기 위해 존재한다는 것은 정말 중요합니다. 박물관의 소장품들은 마이어스의 연구 기간을 대폭 단축시켰는데 마이어스의 연구가 코로나로 인해 보류되었기 때문에 좋은 소식입니다. 그의 연구가 재개되면 마이어스는 뱀들의 고대 대륙 트레킹을 푸는 데 한 걸음 더 다가갈 것입니다. 그들의 진화 역사로부터 얻은 정보는 남아메리카의 고대 역동적인 기후에 동물들이 어떻게 반응하는지에 대한 생물학자들의 이해를 향상할 것입니다.