남아메리카폐어

1. 개요

남아메리카폐어는 남아메리카 아마존강 유역 등에 서식하는 폐어류의 일종이다. 아프리카폐어과와 가장 밀접한 관련이 있으며, 최대 125cm까지 자란다. 유체일 때는 수생 곤충이나 조개를 먹고, 성체가 되면 조류나 갑각류를 섭취한다. 건기에는 흙 속에 방을 만들어 휴면하며, 우기에는 둥지를 만들어 번식한다.

2. 분류

남아메리카폐어는 아프리카폐어(Protopteridae과)와 가장 밀접한 관련이 있으며, 두 과는 모두 초기 백악기에 분기된 것으로 생각된다. 일부 논문에서는 Lepidosiren과 Protopterus를 모두 Lepidosirenidae 내에 분류할 것을 제안하지만, 학계에서는 두 종을 별개의 과로 계속 분류하고 있다.

3. 분포 및 서식지

남아메리카폐어는 남아메리카 아마존강 유역, 파라과이, 파라나강 유역에 분포한다. 유속이 완만한 강이나 늪에 서식한다.

어린 폐어는 검은 배경에 금색 반점이 있으며, 성어가 되면 이 반점은 갈색 또는 회색으로 변한다. 물고기의 일반적인 서식지는 건기에 사라지므로 진흙 속으로 들어가 약 30cm 에서 50cm 깊이의 굴을 파고 표면에 공기를 통하게 하는 구멍을 몇 개 남긴다.

4. 형태

어린 남아메리카폐어는 검은 바탕에 금색 반점이 있지만, 성어가 되면 이 반점은 갈색이나 회색으로 변한다. 모든 폐어류와 마찬가지로 이 종도 이빨이 있는 전상악골과 상악골이 융합되어 있다. 남아메리카폐어는 또한 다른 현존하는 폐어류와 마찬가지로 자가형식의 턱 지지(구개방형골이 두개골에 융합됨)와 강력한 턱 근육을 공유한다. 아프리카 폐어와 마찬가지로 이 종은 길쭉하고 거의 뱀장어와 같은 몸체를 가지고 있다. 최대 125cm까지 자랄 수 있다. 가슴지느러미는 가늘고 실처럼 생겼으며, 골반지느러미는 약간 더 크고 뒤쪽에 위치해 있다. 지느러미는 어깨에 단일 뼈로 연결되어 있는데, 이는 대부분의 물고기가 지느러미 기저부에 일반적으로 4개 이상의 뼈를 가지고 있는 것과 뚜렷한 차이를 보이며, 거의 모든 육상 척추동물과 뚜렷한 유사성을 보인다. 성어의 아가미는 크게 축소되어 본질적으로 기능하지 않는다.

5. 생태

어린 남아메리카폐어는 검은 바탕에 금색 반점이 있지만, 성어가 되면 이 반점은 갈색이나 회색으로 변한다. 가슴지느러미는 가늘고 실처럼 생겼으며, 골반지느러미는 조금 더 크고 뒤쪽에 위치한다. 지느러미는 어깨에 단일 뼈로 연결되어 있는데, 이는 대부분의 물고기가 지느러미 기저부에 4개 이상의 뼈를 가진 것과 다르며, 거의 모든 육상 척추동물과 유사하다. 아가미는 크게 축소되어 성어에서는 거의 기능하지 않는다.

어린 폐어는 곤충 유충과 달팽이를 먹고, 성어는 잡식성으로 조류와 새우를 먹이로 추가하여 강하게 무기질화된 치판으로 부순다. 이 물고기의 일반적인 서식지는 건기에 사라지므로 진흙 속으로 들어가 약 30cm에서 50cm 깊이의 굴을 파고 표면에 공기를 통하게 하는 구멍을 몇 개 남긴다. 이 하계휴면 동안 습기를 가두기 위해 점액층을 생성하고 신진대사를 크게 늦춘다.

남아메리카폐어는 진화된 폐 기계수용체 덕분에 가뭄과 홍수에 대처하도록 적응했다. 우기가 시작되면 밖으로 나와 짝짓기를 한다. 부모는 어린 물고기를 위해 둥지를 짓는데, 이들은 올챙이와 비슷하며 4개의 외부 아가미를 가지고 있다. 둥지의 산소를 풍부하게 하기 위해 수컷은 골반 지느러미에 혈관이 풍부한 구조물을 발달시켜 물에 추가 산소를 방출한다. 새끼는 약 7주 만에 공기 호흡을 시작한다. 어린 개체는 도롱뇽과 매우 유사한 외부 실 모양의 아가미를 가지고 있다.

6. 진화

어린 폐어는 검은 바탕에 금색 반점이 있지만, 성어가 되면 이 반점은 갈색이나 회색으로 변한다. 모든 폐어류와 마찬가지로 남아메리카폐어는 이빨이 있는 전상악골과 상악골이 융합되어 있다. 또한 다른 현존하는 폐어류와 마찬가지로 자가형식의 턱 지지(구개방형골이 두개골에 융합됨)와 강력한 턱 근육을 가지고 있다. 아프리카 폐어처럼 길쭉하고 거의 뱀장어 같은 몸체를 가지고 있으며, 최대 125cm까지 자랄 수 있다. 가슴지느러미는 가늘고 실처럼 생겼으며, 골반지느러미는 약간 더 크고 뒤쪽에 위치한다. 지느러미는 어깨에 단일 뼈로 연결되어 있는데, 이는 대부분의 물고기가 지느러미 기저부에 일반적으로 4개 이상의 뼈를 가지고 있는 것과 뚜렷한 차이를 보이며, 거의 모든 육상 척추동물과 뚜렷한 유사성을 보인다. 아가미는 크게 축소되어 성어에서는 본질적으로 기능하지 않는다.

어린 폐어는 곤충 유충과 달팽이를 먹고, 성어는 잡식성으로 조류와 새우를 식단에 추가하여 강하게 무기질화된 치판으로 부순다. 남아메리카폐어의 일반적인 서식지는 건기에 사라지므로 진흙 속으로 들어가 약 30cm에서 50cm 깊이의 굴을 파고 표면에 공기를 통하게 하는 구멍을 몇 개 남긴다. 이 하계휴면 동안 습기를 가두기 위해 점액층을 생성하고 신진대사를 크게 늦춘다.

남아메리카 폐어는 진화된 폐 기계수용체로 인해 가뭄과 홍수에 대처하도록 적응했다. 우기가 시작되면 나와서 짝짓기를 시작한다. 부모는 어린 물고기를 위해 둥지를 짓는데, 이들은 올챙이와 비슷하며 4개의 외부 아가미를 가지고 있다. 둥지의 산소를 풍부하게 하기 위해 수컷은 골반 지느러미에 혈관이 풍부한 구조물을 발달시켜 물에 추가 산소를 방출한다. 새끼는 약 7주 만에 공기 호흡을 시작한다. 어린 개체는 도롱뇽의 것과 매우 유사한 외부 실 모양의 아가미를 가지고 있다.

현대 종의 화석은 비조류 공룡을 멸종시킨 KPG 멸망 직전인 백악기 후기 마스트리히트절 동안 7200만 년에서 6600만 년 전에 발견되었다.

2024년 8월 현재, L. paradoxa는 모든 종 중에서 가장 긴 게놈 중 하나(910억 염기, 인간 게놈의 30배)를 가지고 있다. 가장 큰 게놈은 대리석 폐어에 속하며, 1300억 염기를 가지고 있다. 일반적으로 전이 인자의 활성을 억제하는 RNA의 일종인 PiRNA가 이 동물에서 낮은 수준으로 발견되었으며, 이는 그렇게 큰 게놈의 원인 중 하나일 수 있다.

7. 유전체

2024년 8월 현재, 남아메리카폐어는 모든 종 중에서 가장 긴 게놈 중 하나(910억 염기, 인간 게놈의 30배)를 가지고 있다. 가장 큰 게놈은 대리석폐어에 속하며, 1300억 염기를 가지고 있다. 일반적으로 전이 인자의 활성을 억제하는 RNA의 일종인 PiRNA가 이 동물에서 낮은 수준으로 발견되었으며, 이는 그렇게 큰 게놈의 원인 중 하나일 수 있다.