파나마에서 발견된 보기 드문 고래 화석이 향유고래의 진화를 좀 더 명확하게 밝혀주다

[사이언스 데일리] 모디빅을 쓴 멜빌의 시대 이후로 과학자들은 향유고래 및 그 친척들인 쇠향고래(pigmy whale), 꼬마향고래(dwarf whale) 등의 놀랄만한 특징에 매료되어 왔다. 매우 깊은 바닷속까지 잠수할 수 있으며 반향을 이용해 위치를 알아내는 뛰어난 감각을 지닌 이들 고래는 바다에 대한 설화에서 빼놓을 수 없는 존재다. 과학자들이 파나마에서 멸종한 쇠향고래의 새로운 종을 발견하여 향유고래의 진화에 있어서 중요한 측면들을 밝혀낼 수 있게 되었다.

(2015년 4월 29일 Science Daily 기사 번역)

정보출처: 로스엔젤레스 카운티 자연사박물관

향유고래의 진화계통수로 멸종 및 현생 종들의 관계, 그리고 경랍기관의 축소가 언제 일어났는지를 보여주고 있다. Credit: Natural History Museum of Los Angeles County

향유고래의 진화계통수로 멸종 및 현생 종들의 관계, 그리고 경랍기관의 축소가 언제 일어났는지를 보여주고 있다. Credit: Natural History Museum of Los Angeles County

모디빅을 쓴 멜빌의 시대 이후로 과학자들은 향유고래 및 그 친척들인 쇠향고래(pigmy whale), 꼬마향고래(dwarf whale) 등의 놀랄만한 특징에 매료되어 왔다. 매우 깊은 바닷속까지 잠수할 수 있으며 반향을 이용해 위치를 알아내는 뛰어난 감각을 지닌 이들 고래는 바다에 대한 설화에서 빼놓을 수 없는 존재다.

로스엔젤레스 카운티 자연사박물관의 해양포유류 책임자인 호르헤 벨레즈-후아르베 박사가 이끈 다국적 연구팀은 멸종한 쇠향고래의 새로운 종을 파나마에서 발견하여 향유고래의 진화에 있어서 중요한 측면들을 밝혀낼 수 있게 되었다. 학술지 PLOS ONE 에 실린 이번 연구는 이들 고래의 머리 속에 위치해 반향을 이용해 위치를 알아내는 것은 물론 소리를 만들어 내는 데 핵심적인역할을 하는 경랍기관(spermaceti)이 생각 외로 얼마나 복잡하게 진화해왔는지를 밝혔다.

고래와 돌고래들은 육상동물이었던 조상이 오늘날의 해양포유류가 되기까지 과정을 잘 보여주는 오래전까지 거슬러 올라가는 화석기록을 가지고 있다. 이런 기록들로 인해 과학자들은 기후 및 대륙 분포의 변화가 어떻게 해양 생태계를 변화시키고 그 안에 살고 있는 생명체들의 다양성에 어떤 영향을 끼쳤는지 이해할 수 있게 되었다. 하지만 잘 알려진 향유고래보다 상대적으로 작아서 3-4미터 정도의 몸길이를 가지는 쇠향고래와 꼬마향고래의 화석기록은 상대적으로 초라해서 이들 고래의 진화를 이해하는 데는 제약이 있었다.

로스엔젤레스 카운티 자연사박물관, 아이오와주립대학, 그리고 스미소니언 열대연구소의 과학자들로 구성된 연구팀은 파나마에서 새로 발견된 고래화석을 연구하여 오래된 문제에 새로운 증거를 제시할 수 있게 되었다.

“새 발견 덕분에 자세히 알려지지 않았던 이들 향유고래의 친척이 고대에 어떻게 분포하고 있었는지 더 잘 알게 되었습니다.” 벨레즈-후아르베 박사의 말이다. “이전에 바하 캘리포니아와 페루에서 비슷한 연대의 쇠향고래 및 꼬마향고래 화석들이 발견된 적이 있는데 이번 새로운 화석으로 이들 고래가 고대에 어떻게 분포했는지 지리적으로 중요한 빈 공간을 채울 수 있게 되었습니다.”

새로 발견된 고래 종은 파나마지협 (Isthmus of Panama) 의 이름을 따서 나노코기아 이스트미아 (Nanokogia isthmia) 로 명명되었다. 발견된 화석은 잘 보존된 두 개체의 두개골로 파나마의 카리브 해안을 따라 있는 해안 절벽, 7백만년의 연대를 가지는 암석층에서 발굴되었다. “이번 연구는 파나마지협이 완전히 닫히면서 해양서식지에 어떤 변화가 있었는지 알기 위한 더 큰 프로젝트의 일환입니다.” 벨레즈-후아르베 박사의 말이다. 파나마지협이 닫혔다는 것은 최근 1000만년 이내에 일어난 일로 태평양 동부와 카리브해를 완전히 갈라놓은 파나마지협의 융기를 말한다.

찾기 쉽지 않은 이들 고래의 화석은 파나마에서 발견된 몇 안 되는 고래 화석의 일부다. 파나마에서 화석을 찾는 것은 빽빽한 식생과 표면을 두껍게 덮고 있는 토양 때문에 매우 힘든 경우가 많다. 수백만년 동안 잠자고 있다가 이제 깨어난 새 화석 덕에 소리를 만들어내고 반향을 이용해 위치를 알아내는 특성이 이전에 짐작했던 것보다 훨씬 더 복잡하게 진화했다는 것을 알게 되었다. 이번 연구는 작은 향고래들은 지금보다 훨씬 큰 경랍기관을 가지고 있었다가 진화하면서 최소한 두 번에 걸쳐 경랍기관의 축소가 일어났으며 그 중 두번째로 일어난 경랍기관의 축소로 현생 쇠향고래 및 꼬마향고래가 기원하게 되었다는 것을 보였다. 어떤 이유로 경랍기관이 축소되었는지는 분명하지 않으며 이 질문에 답하기 위해서는 과학자들이 나노코기아 및 그와 가까운 관계인 종들의 더 완전한 골격을 찾아내야 할 것이다. 벨레즈-후아르베 박사는 당분간 계속해서 고대의 중앙아메리카 바다를 탐험할 것이다. 에이허브 선장도 자랑스러워하지 않을까.

참고문헌

Jorge Velez-Juarbe , Aaron R. Wood, Carlos De Gracia, Austin J. W. Hendy. Evolutionary Patterns among Living and Fossil Kogiid Sperm Whales: Evidence from the Neogene of Central America. PLoS One, 2015 DOI: 10.1371/journal.pone.0123909

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카테고리:번역, 고생물학, 사이언스 데일리, 신생대, 포유류

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