청장 동물군: 화석에 초점 맞추기

[사이언스 데일리] 연구자들이 마이크로CT 기술을 이용해 중국의 유명 라거슈태테인 청장에서 매우 잘 보존된 절지동물 화석을 종 수준까지 동정해냈다.

(2015년 8월 18일 사이언스 데일리 기사 번역)

정보출처: 루드비히 막시밀리안 뮌헨 대학교

 

왼쪽은 광학현미경을 통해 찍은 화석의 사진. 오른쪽의 마이크로CT 이미지에서는 암석 속에 숨겨져 있던 구조와 세부사항까지 볼 수 있다.  Credit: Image courtesy of LMU

왼쪽은 광학현미경을 통해 찍은 화석의 사진. 오른쪽의 마이크로CT 이미지에서는 암석 속에 숨겨져 있던 구조와 세부사항까지 볼 수 있다.  Credit: Image courtesy of LMU

뮌헨 루드비히 막시밀리안 대학 (LMU) 의 연구자들이 마이크로CT 기술을 이용해 중국의 유명 라거슈태테인 청장에서 매우 잘 보존된 절지동물 화석을 종 수준까지 동정해냈다.

현대적인 영상기법을 이용하면 하나 밖에 없는 화석 표본들의 내부 구조를 비침습적인 방법으로 자세히 연구할 수 있다. LMU 생물학과의 유 리우 박사의 주도 하에 연구자들은 마이크로CT 를 이용해 중국 남서부 청장의 유명한 화석 층들에서 발견된 표본을 조사하여 이 방식의 강력함을 보여주었다. 이번 연구의 결과는 온라인 오픈 액세스 저널 ‘사이언티픽 리포트 (Scientific Reports)’ 에 출판되었으며 화석이 들어 있는 암석 조각 안쪽에 보존된 해부학적 세부사항까지 보여주는 마이크로CT 의 장점을 드러냈다.

중국의 청장 화석 라거슈태테는 유네스코 세계유산으로 5억2000만년 전의 화석 생물들이 풍부하게 발견된다. 이곳의 지층은 소위 캄브리아기 대폭발 – 매우 다양하고 풍부한 종의 다세포동물군이 화석 기록에서 상대적으로 갑작스럽게 나타난 사건 – 을 보여주는 암석들 중 가장 오래된 축에 속한다. 이곳 지층의 표본들 다수는 엄청나게 잘 보존된 상태로 발견된다. 특히 생물의 연질부가 이곳에 퇴적물에 뚜렷한 자국을 남기고 있다. 광물로 치환된 유기체의 골격은 화석이 발견된 퇴적암 조각의 표면 아래 수 mm 까지 파묻혀 있는 경우가 많다. 이런 화석의 구조를 연구하자면 먼저 주위를 둘러싼 암석으로부터 해당 표본을 분리해내야 한다. “이 과정에서 불가피하게 아주 세밀한 구조들이 부서지기 마련입니다. 그래서 청장 동물군의 화석에 대해 지금까지 출판된 연구들을 보면 표면에서 볼 수 있는 구조를 광학현미경이나 형광현미경으로 주의깊게 관찰한 것이었습니다.” 유 리우의 설명이다.

LMU 연구팀은 청장의 3차원적으로 보존된 화석을 마이크로CT 기법을 통해 연구한 결과를 최초로 보고하고 있다. 연구팀의 설명에 따르면 마이크로CT 는 한 표본에 대해 여러 각도에서 X선 사진을 찍은 후 수학적 계산을 통하여 원래 표본의 3차원 모델을 만들어내는 것이라고 한다. 이 기법은 이제 고생물학에서 잘 알려진 분석 기법이 되었지만 아직까지 청장에서 발견된 화석에는 적용된 적이 없었다. 유 리우의 연구에서는 청장에서 발견된 표본 하나의 내부구조를 조사했으며 그 결과 이 표본을 상징적인 (하지만 지금은 멸종한) 삼엽충과 유사한 점을 많이 보이지만 매우 드물게 청장에서만 발견되는 절지동물 종인 잔다렐라 스펙타쿨룸 (Xandarella spectaculum) 으로 동정할 수 있었다. 3차원적으로 재구성된 표본을 보면 암석 기질에 숨겨져 있던 화석의 세부구조에 대해 상세하게 알 수 있다. 새로운 결과에 기반해 유 리우는 “마이크로CT 가 청장에서 발견되는 3차원적으로 보존된 화석 표본들을 분석하는 강력한 도구입니다” 라고 확신에 찬 주장을 하고 있다.

참고문헌

Yu Liu, Gerhard Scholtz, Xianguang Hou. When a 520 million-year-old Chengjiang fossil meets a modern micro-CT ? a case study. Scientific Reports, 2015; 5: 12802 DOI: 10.1038/srep12802

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카테고리:번역, 고생대, 고생물학, 사이언스 데일리, 절지동물

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