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동물계를 거대하고 광활한 도서관으로 상상해 보십시오. 오랫동안 과학자들은 포유류 날개 섹션이나 조류 섹션과 같은 몇몇 특정 섹션의 '책들'(장내 세균) 만 읽어 왔습니다. 하지만 아무도 첫 장부터 오늘날까지 이야기가 어떻게 변해 왔는지 보기 위해 도서관 전체를 읽어 본 적은 없습니다.
이 논문은 GMToL(Gut Microbiome Tree of Life, 장내 미생물계 계통수) 이라는 새로운 대규모 프로젝트를 소개합니다. 이는 도서관의 거대하고 체계화된 지도라고 생각하시면 됩니다. 연구자들은 작은 곤충부터 거대한 고래에 이르기까지 1,553 종의 다양한 동물 종에서 17,366 개의 '보고서'(샘플) 를 대량으로 수집하여 284 개의 서로 다른 연구에서 이 보고서들을 끌어와 하나의 거대하고 통합된 그림을 만들었습니다.
이 전체 지도를 살펴봄으로써 그들이 발견한 바는 다음과 같습니다:
1. 원래 레시피
고대 동물이 무엇을 먹었는지 추측하기 위한 특별한 '시간 여행' 방법(조상 상태 재구성) 을 사용하여, 그들은 최초의 동물 장내 환경이 Pseudomonadota라는 세균 군집이 지배했을 것으로 발견했습니다. 이는 동물계 장내의 '원래 맛'이라고 생각할 수 있습니다.
2. 위대한 맛의 교체
동물들이 진화하여 육지로 이동함에 따라, 수세기에 걸쳐 레스토랑이 메뉴를 바꾸는 것처럼 장내의 '맛'이 극적으로 변했습니다:
- 사지동물의 전환: 네 발로 걷는 동물들(사지동물) 이 진화했을 때, 장내 메뉴가 바뀌었습니다. 원래 맛은 사라졌고 Bacteroidota라는 새로운 군집이 주요 재료로 자리 잡았습니다.
- 포유류와 조류의 특별 메뉴: 이후 포유류와 조류가 갈라져 나오면서 메뉴는 다시 변했습니다. 이제 Bacillota라는 세 번째 군집이 이들 동물들의 스타가 되었습니다.
3. 불변의 것 찾기
메뉴가 이렇게 많이 변했음에도 불구하고, 연구자들은 서로 다른 동물 가문들 사이에서 오랫동안 메뉴에 남아 있던 몇 가지 '클래식 요리'(핵심 미생물) 를 발견했습니다.
왜 이것이 중요한가
이 새로운 지도는 단순히 과거에 일어난 일을 알려주는 것이 아닙니다. 이는 과학자들에게 미래의 발견들을 측정할 수 있는 신뢰할 수 있는 '기준선' 또는 자를 제공합니다. 이를 통해 연구자들은 한 번도 연구해 본 적이 없는 동물을 보더라도, 그 동물이 계통수에서 어디에 위치하는지 알기만 하면 장내 세균이 어떻게 생겼을지 합리적인 추측을 할 수 있습니다. 본질적으로 그들은 동물들이 진화함에 따라 동물 내부의 작은 세계가 어떻게 변해 왔는지 이해하기 위한 궁극의 참고 지침을 구축한 것입니다.
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