가시달린 괴물: 수퍼 갑옷을 가진 벌레가 새롭게 발견되다

[유레카얼러트] 고생물학자들이 ‘수퍼 갑옷’ 을 가진 새로운 벌레 종을 보고했다. 기묘하고 가시로 덮인 이 동물은 깃털같이 생긴 앞다리를 이용해 바닷물에서 영양소를 걸러먹었으며 5억년 전에 살았다. 또, 지구상에서 최초로 포식자로부터 자신을 보호하기 위해 갑옷을 발달시켰으며 특화된 섭식방법을 사용했다.

(2015년 6월 29일 유레카얼러트 기사 번역)

캄브리아기 전기 중국 샤오시바 생물군에서 발견된 ‘콜린스의 괴물’ 형태의 엽족동물, 콜린시움 킬리오숨 (Collinsium ciliosum). CREDIT: JIE YANG

캄브리아기 전기 중국 샤오시바 생물군에서 발견된 ‘콜린스의 괴물’ 형태의 엽족동물, 콜린시움 킬리오숨 (Collinsium ciliosum). CREDIT: JIE YANG

고생물학자들이 ‘수퍼 갑옷’ 을 가진 새로운 벌레 종을 보고했다. 기묘하고 가시로 덮인 이 동물은 깃털같이 생긴 앞다리를 이용해 바닷물에서 영양소를 걸러먹었으며 5억년 전에 살았다. 또, 지구상에서 최초로 포식자로부터 자신을 보호하기 위해 갑옷을 발달시켰으며 특화된 섭식방법을 사용했다.

이 동물은 연구가 많이 되어 있지 않은 초기 동물 그룹에 속하는데, 오늘날의 동물 그룹들이 어느 정도 균질한 것과 대비되게 폭넓게 다양한 형태와 기능을 가지고 있던 동물 진화의 초기 역사를 보여주는 좋은 예이다. 캠브리지 대학과 중국 윈난 대학의 연구자들이 참여한 이번 연구의 결과는 오늘(6월 29일) 미국 국립과학원 회보 (Proceedings of National Academy of Sciences, PNAS) 에 발표되었다.

이 동물의 이름은 콜린시움 킬리오숨 (Collinsium ciliosum) 으로, 콜린스의 털북숭이 괴물 (Hairy Collins’ Monster) 이라고도 불리는데, 1980년대에 이와 비슷한 화석을 캐나다에서 발견하여 그림으로 그린 고생물학자 데스몬드 콜린스의 이름을 딴 것이다. 새로 보고된 종은 약 5억년 전, 급격한 진화가 일어나서 대부분의 주요 동물 그룹이 화석기록에 처음 나타난 시기인 캄브리아기 대폭발 때 현재의 중국에 살았다.

형태와 진화적 관계에 대한 자세한 분석을 통해 중국에서 발견된 콜린스의 괴물은 현생 우단벌레, 혹은 유조동물의 먼 조상 격인 것으로 밝혀졌다. 우단벌레는 열대우림에 주로 사는 다리 달린 지렁이처럼 생긴 말랑말랑한 동물이다.

“현생 우단벌레들은 전반적인 몸의 구성 면에서 모두 상당히 유사하고, 생활에 있어서도 특별히 흥미를 끄는 부분이 없습니다.” 논문의 주 저자 중 한 명인 캠브리지 대학 지구과학과의 자비에르 오르테가-헤르난데즈 박사의 말이다. “하지만 캄브리아기에는 우단벌레의 먼 친척들이 깜짝 놀랄만큼 다양했고 기괴한 형태와 여러 크기를 가지고 있었습니다.”

다양한 형태의 조상이 상대적으로 단조로운 현생 후손들을 남기는 패턴은 바다나리 (해백합) 과 꽈리조개 (완족류) 등, 화석 기록 상의 다른 그룹에서도 찾아볼 수 있다. 하지만 이런 진화패턴이 연조직으로 된 몸을 가진 동물 그룹에서 관찰된 것은 이번이 처음이다.

오르테가-헤르난데즈 박사와 동료들은 소화관에서부터 몸 앞쪽에 있는 털 같은 구조를 둘러싼 외피까지 전체 몸 구조의 세부사항이 예외적으로 잘 보존된 화석을 중국 남부에서 발견했다. 분석을 통해 이 동물은 새로운 종으로 밝혀졌다. 따분한 형태의 동물 그룹에 괴짜같은 조상이 있었던 것이다.

중국 콜린스 괴물은 말랑말랑한 몸과 여섯 쌍의 깃털같이 생긴 앞다리, 그리고 끝에 발톱이 있는 아홉 쌍의 뒷다리를 가지고 있었다. 발톱이 달린 뒷다리는 진흙이 많은 해저에서 걷기에 적합하지 않았기 때문에 콜린시움은 뒷다리에 달린 발톱으로 해면동물이나 기타 단단한 물질 위를 걸으면서 깃털 모양의 앞다리로 먹이를 걸러먹었을 것이다. 대나무새우 등의 현생 동물들 중 일부도 이와 비슷하게 부채처럼 생긴 앞다리로 흘러가는 먹이조각들을 잡아 섭취한다.

많이 움직이지 않고 몸이 연하다는 것을 감안하면 중국의 콜린스 괴물은 쉽게 잡아먹혔을 가능성이 높다. 따라서 이 동물은 인상적인 방어 메카니즘을 발달시켰다. 최대 72개에 이르는 다양한 크기의 날카롭고 뾰족한 가시가 몸을 덮고 있어서 보호를 하기 위해 갑옷을 발달시킨 최초의 연조직 동물 중 하나가 되었다.

중국 콜린스 괴물은 외계에서 온 것 같은 또 다른 캄브리아기 화석인 할루키게니아를 닮았는데, 할루키게니아는 훨씬 더 연구가 많이 되어 있다.

“두 생명체 모두 다리가 달린 지렁이 같은 동물인 엽족동물에 속하긴 합니다만, 콜린스의 괴물은 말하자면 스테로이드를 맞은 할루키게니아처럼 생겼죠.” 오르테가-헤르난데즈의 말이다. “몸을 보호하기 위해 다리 한 쌍마다 뾰족한 가시를 다섯 개까지 가지고 있었으니 할루키게니아의 두 개에 비해 훨씬 강력한 갑옷을 입은 셈입니다. 할루키게니아와 달리 콜린스 괴물의 몸 앞쪽에 있는 다리는 가느다란 솔, 혹은 빳빳한 털로 덮여 있어 바닷물에서 먹이를 걸러내는 특수한 형태의 섭식에 이용되었습니다.”

콜린시움의 등에 나있는 가시는 러시아 마트료시카 인형처럼 원뿔 속에 원뿔이 들어있는 구조를 하고 있다. 가까운 관계인 할루키게니아는 물론 현생 우단벌레의 발톱에서도 이와 비슷한 구조가 발견되어 콜린시움과 할루키게니아가 모두 현생 유조류의 먼 조상임을 보여준다. “콜린스 괴물과 가까운 관계인 종들이 최소한 네 종 있습니다. 이들을 묶어서 루올리샤니아과(Luolishaniidae)라고 합니다. 이들 생명체의 화석은 찾기가 힘들고 대부분 조각난 채로 발견되기 때문에 콜린시움의 발견으로 이들 기괴한 생명체에 대해 훨씬 더 잘 알 수 있게 되었습니다.”

이 화석은 중국 남부의 샤오시바 퇴적층에서 발견되었다. 샤오시바 지역은 가까이에 있는 청장 지역보다 연구가 덜 되어 있으나 지구 역사에서 중요한 시기인 이 당시의 매력적이며 잘 보존된 화석 표본들이 많이 발견되고 있다.

“캄브리아기의 동물들은 믿을 수 없을만치 다양해서 흥미로운 행동과 생활 양식을 많이 보여주고 있습니다.” 오르테가-헤르난데즈의 말이다. “중국 콜린스 괴물은 그러한 진화상의 ‘실험’ 중 하나였을 겁니다. 지금까지 살아있는 후손을 남지기 못했기 때문에 결과적으로는 실패한 종류지만, 수억년 전에 얼마나 특화된 생물들이 많았는지를 보는 것은 놀라운 일입니다. 본질적으로 화석 기록을 연구하는 것은 지구상에서 생명의 진화에 대한 답을 찾기 위한 것이고, 그 답은 유구한 시간 속에서만 찾을 수 있습니다. 우리가 살고 있는 이 세계를 만들어낸 모든 주요 생물학적 사건들, 생명의 기원, 동물의 초기 다양화, 혹은 현대적인 바이오스피어의 정착 등은 모두 우리 행성의 복잡한 지질학적 역사와 밀접하게 연관되어 있습니다.”

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이 연구는 중국 국립 자연과학재단, 캠브리지 에마누엘 칼리지, 그리고 템플턴 세계 자선재단의 지원으로 이루어졌다.

참고문헌

Jie Yang, Javier Ortega-Hernandez, Sylvain Gerber, Nicholas J. Butterfield, Jin-bo Hou, Tian Lan, and Xi-guang Zhang. A superarmored lobopodian from the Cambrian of China and early disparity in the evolution of Onychophora. PNAS 2015 ; published ahead of print June 29, 2015, doi:10.1073/pnas.1505596112

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카테고리:번역, 고생대, 고생물학, 기타무척추동물, 절지동물, Phys.org

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