해양 생물학 학생 연구 캘리포니아 실고기의 주둥이 모양

Aug 28, 2023

McCarthy Hall의 연구실에서 생물학 대학원생 Anabell Espinosa가 유리병에서 캘리포니아 실고기 박물관 샘플을 꺼내고 있습니다. 그런 다음 표본을 현미경 아래에 놓고 머리 모양을 검사합니다.

그녀는 현미경을 들여다보면서 머리 형태와 생태, 길고 얇은 물고기의 진화 사이의 관계를 파악하기 위해 머리에 초점을 맞췄습니다.

해룡을 닮은 얼굴, 뱀 같은 몸, 가느다란 주둥이를 지닌 실고기 5종이 남부 캘리포니아 연안 해역에서 역사적으로 보고되었습니다. 길이가 6~8인치까지 자라는 실고기는 해초와 해초 사이에서 비밀스럽게 살아가는 해마와 해룡의 친척입니다.

Cal StateFullerton 생물학 교수인 Douglas J. Eernisse와 Kristy L. Forsgren을 포함한 해양 생물학자들이 Journal of Fish Biology에 발표한 2019년 연구에서는 이 파이프피쉬 중 4마리가 동일한 유전적 구성과 유사한 특성을 가지고 있기 때문에 하나의 종으로 분류할 것을 제안했습니다.

그럼에도 불구하고 새로 개정된 이 종(Syngnathus californiensis)에는 입과 주둥이의 특징이 다른 두 개의 눈에 띄는 머리 모양이 있는 것으로 보인다고 Espinosa의 연구 고문이자 생물학과 부교수인 Ryan Walter가 말했습니다.

이 종 내에서 겉보기에 다른 두 가지 형태에 대해 자세히 알아보기 위해 Espinosa는 ​​개체 간의 머리 모양의 다양성을 특성화하고 이 물고기가 발견되는 환경과의 연관성을 찾고 있습니다.

“Anabell의 논문 연구는 캘리포니아 파이프어류 사이의 생태적 차이의 기초가 되는 중요한 형태학적 변이를 문서화하는 데 도움이 될 것입니다.”라고 Walter는 말했습니다.

Espinosa는 ​​자신의 연구가 과학자들에게 파이프피쉬가 서식하는 위치에 따른 종의 형태적 차이에 대한 더 많은 정보를 제공할 것이라고 덧붙였습니다.

"이 지식은 동부 태평양의 실고기의 진화 과정과 다양화에 대한 우리의 이해를 향상시킬 것입니다."라고 Walter와 함께 학부에서 실고기 DNA를 연구한 Espinosa는 ​​말했습니다.

캘리포니아 주립대학교 해양과학기술협의회(COAST)의 Kenneth H. Coale 박사 대학원 장학생 상과 CSUF의 재향군인 학생 성공 장학금 및 Pa'lante Fellowship이 그녀의 연구 프로젝트에 자금을 지원합니다.

실험실 기반 작업을 위해 Espinosa는 ​​로스앤젤레스 자연사 박물관과 UC San Diego Scripps 해양학 연구소의 어류학 컬렉션에서 박물관 표본을 얻었습니다.

Walter는 Espinosa가 유기체의 모양과 신체 부위의 미묘하지만 중요한 차이를 밝힐 수 있는 기술인 기하학적 형태학을 적용하고 있다고 말했습니다.

“이 기술은 물고기 지느러미와 턱, 나비 날개, 포유류 두개골에 사용되어 변이의 중요한 원인을 밝히고 진화의 참신함을 드러냈습니다.”라고 그는 덧붙였습니다.

그녀의 연구 결과에 따르면 캘리포니아 파이프피시의 주둥이 형태는 물고기가 사는 위치와 연관되어 있는 것으로 보입니다.

"구체적으로 북부 실고기 개체군(샌프란시스코에서 알래스카까지)은 더 긴 주둥이를 가지고 있는 반면, 남부 지역(산타 바바라에서 바하 캘리포니아까지)의 실고기 개체수는 더 넓고 짧은 주둥이를 가지고 있습니다"라고 이번 여름 Evolution에서 가상으로 자신의 연구를 발표한 Espinosa는 ​​말했습니다. 2023년, 글로벌 연구 컨퍼런스.

차이점은 동물성 플랑크톤의 크기, 실고기가 서식지에서 먹는 작은 수생 미생물, 주둥이 유형의 효율성과 관련이 있을 수 있습니다.

“동물성 플랑크톤 종은 저위도에서 더 다양하며 더 작고 더 큰 크기를 사용할 수 있습니다. 남쪽 지역에서 발견되는 실고기는 주둥이가 더 넓습니다. 주둥이가 넓으면 실고기들이 다양한 크기의 먹이를 먹을 수 있습니다.”라고 Espinosa는 ​​설명했습니다.

"내 연구에 따르면 북부 지역의 실고기들은 주둥이가 더 길며, 위도가 높은 지역의 동물성 플랑크톤이 더 큰 경향이 있는 것으로 나타났습니다."

먹이 행동에 관한 이전 연구에 따르면 주둥이가 더 긴 실고기는 작은 먹이보다 큰 먹이를 잡을 때 성공률이 더 높은 것으로 나타났습니다.