독특한 어류 화석이 경골어류의 진화에 새로운 실마리를 던져주다

[사이언스 데일리] 현재 민물서식지에 널리 분포하고 있는 킬리피시(killifish)의 주요 그룹에 속하는 최초의 화석 표본을 찾아냈다. 600만년 된 이 화석은 경골어류의 진화에 새로운 실마리를 던져주고 있다.

(2015년 4월 30일 Science Daily 기사 번역)

정보출처: 뮌헨 루드비히-막시밀리안 대학(LMU)

 

케냐이크티스(Kenyaichthys). Credit: M. Altner, LMU

케냐이크티스(Kenyaichthys). Credit: M. Altner, LMU

뮌헨에 위치한 루드비히-막시밀리안 대학의 연구팀은 오늘날 민물 서식지에 널리 분포하고 있는 킬리피시의 주요 그룹에 속하는 최초의 화석 표본을 찾아냈다. 600만년 된 이 화석은 경골어류의 진화에 새로운 실마리를 던져주고 있다.

킬리피시는 진정한 생존자들이다. 화려한 색을 자랑하는 이들 작은 물고기들은 짧은 수명을 가지는 서식지에 완벽하게 적응했다. 킬리피시들은 우기에 만들어졌다가 곧 없어지는 물웅덩이에서 짧은 생을 보내면서 탈수현상에 강한 저항성을 가지는 알에 의지해 장기적인 생존을 도모한다. 많은 수의 킬리피시 종이 열대 및 아열대 지방에 널리 분포하고 있지만 화석기록은 드물다. LMU의 고생물학자이자 교수인 베티나 라이헨바허와 멜라니 알트너는 현재까지 생존해 있는 킬리피시의 두 아목 가운데 한 아목의 화석을 찾아냈다. “프랑스 고인류학자들이 케냐에서 보존상태가 매우 좋은 6백만년 전의 표본들을 발견했습니다.” 라이헨바허의 말이다. “연구를 통해 이 화석들이 이전에는 알려지지 않았던, 현재는 멸종한 속에 해당한다는 것을 알게 되었습니다. 속의 이름은 케냐이크티스, 그러니까 케냐의 물고기라고 붙였습니다.”

77 개의 완전한 표본이 발견되다

화석은 동아프리카 지구대의 동부지역,  투겐 구릉지에 있는 한 유적지에서 발견되었다. 미오세 후기, 약 600만년 전에 이 장소는 호수의 일부였고 이번에 발견된 화석은 몸길이 2~4 cm 정도로 호수 바닥에 쌓인 퇴적물 속에 보존되어 있었다. “표본은 총 169 개체로 구성되어 있고 그 중 77 개체가 완전한 형태를 갖추고 있습니다.” 알트너의 말이다. 퇴적물에 남겨진 자국에서 해부학적인 특징들을 뚜렷이 구분할 수 있었기 때문에 두 연구자들은 이들 킬리피시 전부를 확실하게 감정해 낼 수 있었다. “꼬리지느러미, 배지느러미, 그리고 특히 두개골의 구조를 분석하여 이 화석들이 킬리피시 아목인 아플로케일로이데이에 해당하는 최초의 화석이라는 것을 확신할 수 있게 되었습니다. 오늘날의 아프리카 킬리피시로 마다가스카르에서 발견되는  파키판칵스(Pachypanchax)나 동남아시아의 줄무니 판칵스, 남아메리카의 리뷸리드 등과 같은 어류들이 이 그룹에 속합니다.” 알트너의 설명이다.

화석 아플로케일로이드 외에도 이 장소에서 소수의 민물어류들만이 발견되었다. 라이헨바허와 알트너는 이 당시의 환경이 특수한 환경에 적응되지 않은 종들에게는 너무 극단적이었을 것이라고 보고 있다. 미오세 후기동안에는 기후가 건조해져서 사바나가 넓게 발달하게 되었다. “현생 킬리피시 종들처럼 케냐이크티스도 장기간의 가뭄을 견뎌낼 수 있는 특징을 가지고 있었을 것이고 따라서 다른 어류 종들보다 이런 조건에서 더 잘 살아남았을 것이라고 생각합니다.” 라이헨바허의 말이다.

특징들의 독특한 조합

많은 킬리피시 종들의 수명이 짧기 때문에 이들은 노화현상을 연구하는데 사용되곤 한다. 하지만 이 그룹은 또 진화생물학자들의 관심이 대상인데 종분화 연구에 유용한 모델 동물이기 때문이다. 이런 맥락에서 케냐이크티스에서 볼 수 있는 몇몇 특징들은 매우 흥미롭다. “이 화석에서 볼 수 있는 형태학적 특징들은 현생 아프리카 킬리피시 종들에서도 볼 수 있습니다. 하지만 이 화석에서 볼 수 있는 특징 중 하나는 현생 남아메리카의 리뷸리드들에서 보이는 전형적인 특징입니다. 이 조합은 매우 보기 드문 것으로 케냐이크티스가 현재는 남아메리카에만 있는 종류와 가까운 관계라는 의미일 수도 있습니다. 혹은 이 특징이 현생 아프리카 아프로케일로이드들로 이어지는 계통에서 사라진 것일 수도 있죠.” 알트너의 설명이다.

게다가 새로운 화석의 여러 가지 특징들 – 꼬리지느러미와 등지느러미, 그리고 몸 여러 부분의 상대적 크기 등 – 은 개체들 별로 눈에 띄게 큰 차이가 있다. 케냐이크티스와 가장 가까운 관계의 현생 친척들에서는 이런 큰 범위의 변이가 보이지 않기 때문에 투겐 구릉지의 화석들은 특히 매력적인 진화 과정, 즉 소위 종 무리(species flock)의 다양화 현상을 보여주는 기록인 것으로 생각된다. ‘종 무리’ 라는 용어는 고립된 개체군의 한 조상종으로부터 가까운 관계의 여러 종들로 이루어진 그룹이 진화해 이들이 공존할 수 있도록 뚜렷하게 특수화하는 경우를 가리킨다. 갈라파고스에서 서로 다른 생태적 지위를 차지하고 있는 다윈의 핀치새가 아마 ‘종 무리’ 의 가장 잘 알려진 예일 것이다. “따라서 이번 발견은 킬리피시와 그 근연종들의 진화사에 대해 완전히 새로운 통찰을 가져다 주는, 여러 측면에서 매우 흥미로운 발견입니다.” 라이헨바허의 말이다.

참고문헌

Melanie Altner, Bettina Reichenbacher. †Kenyaichthyidae fam. nov. and †Kenyaichthys gen. nov. ? First Record of a Fossil Aplocheiloid Killifish (Teleostei, Cyprinodontiformes). PLOS ONE, 2015; 10 (4): e0123056 DOI: 10.1371/journal.pone.0123056

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카테고리:번역, 고생물학, 사이언스 데일리, 신생대, 어류

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