버제스 셰일 화석 발굴지에서 가장 오래된 알품기의 증거가 발견되다

[사이언스 데일리] 연구자들이 5억8백만 년 된 왑티아 필덴시스 (Waptia fieldensis) 의 화석에서 배아가 보존된 알을 확인함으로써 가장 오래된 알품기의 직접적인 증거를 발견했다. 새우와 비슷하게 생긴 생물인 왑티아의 표본은 캐나다의 유명한 버제스 셰일 화석 발굴지에서 1세기 전에 발견되었는데, 최근 이 화석을 분석하자 알 모양의 물체들이 몸 앞쪽 1/3 을 덮고 있는 두 개의 껍질의 아래쪽에 모여 있다는 것이 밝혀졌다.

5억8백만 년 전의 왑티아에서 배아가 보존되어 있는 알이 발견되었다

(2015년 12월 17일 사이언스 데일리 기사 번역)

정보출처: 토론토 대학

알의 위치를 보여주는 주사전자현미경 영상을 덧씌운 왑티아 필덴시스 (캄브리아기 중기) 의 모습. Credit: Copyright Royal Ontario Museum

알의 위치를 보여주는 주사전자현미경 영상을 덧씌운 왑티아 필덴시스 (캄브리아기 중기) 의 모습. Credit: Copyright Royal Ontario Museum

캥거루가 주머니에 캥거루새끼를 데리고 다니거나 꿀벌이 벌집 안에 애벌레를 키우기 시작한 것보다 훨씬 이전, 5억8백만 년 전에 왑티아가 있었다. 캐나다의 유명한 버제스 셰일 화석 발굴지에서 1세기 이전에 발견된, 새우와 비슷하게 생긴 동물인 왑티아에 대해서는 알려진 것이 거의 없는데, 토론토 대학, 왕립 온타리오박물관, 그리고 프랑스 국립과학연구센터의 연구자들이 최근 이 화석을 분석하면서 동물의 몸 안에서 배아가 보존되어 있는 알들을 발견했다. 이것은 화석 기록에서 가장 오래된 알품기의 예이다.

“이번 발견은 자손을 돌보는 동물에 대한 직접적인 증거로는 가장 오래된 것이며 화석 기록에서 대부분의 주요 동물 그룹들이 나타났던 급격한 진화적 발생의 시기였던 캄브리아기 대폭발 동안에 있었던 알품기 습성에 대해 우리의 이해를 넓혀줄 또 하나의 증거입니다.” 왕립 온타리오 박물관의 무척추고생물학 큐레이터이자 토론토 대학 지구과학과, 그리고 생태 및 진화생물학과 조교수인 진-버나드 카론의 말이다.

카론은 이번 발견을 프랑스 리옹에 위치한 국립과학연구센터의 장 바니에르와 함께 12월 17일 ‘커런트 바이올로지 (Current Biology)’ 에 실린 논문에서 기술하였다.

왑티아 필덴시스 (Waptia fieldensis) 는 초기 절지동물에 속한다. 절지동물은 바다가재와 새우 등을 포함하는 동물 그룹이다. 왑티아는 두 장의커다란 껍질로 구성된 구조물을 이용하여 몸의 앞쪽, 머리 가까운 부분을 덮는다. 카론과 바니에르는 이 껍질이 왑티아가 알을 품게 되는 데 있어서 중요한 역할을 했으리라고 생각하고 있다.

“우리가 관찰한 많은 표본들 중 다섯 개의 표본에서 알처럼 생긴 물체가 한 곳에 모여있는 것이 뚜렷하게 보였으며 이것은 모두 몸의 앞쪽 1/3 을 덮고 있는 껍질의 아래쪽에 위치해 있었습니다.” 카론의 말이다.

모여있는 알들은 몸의 양 측면에서 각각 한 층을 이루고 있었으며 알들이 서로 겹쳐 있는 경우가 거의 없었다. 어떤 표본에서는 알들이 다른 여러 알들로부터 동일한 거리만큼 떨어져 있었으며 어떤 경우에는 일부 알들이 더 가까이 모여있었는데, 아마도 표본이 퇴적물 속에 묻힐 때 묻힌 각도, 혹은 묻히는 과정 중에 움직여져 이런 차이가 생긴 것으로 보인다. 각 개체에 보존된 알의 갯수는 최대 24 개에 달했을 것으로 보인다.

“이 동물은 초기 절지동물에서 알품기 습성이 어느 정도로 다양해졌는지에 대한 우리의 관점을 확장시켜 주고 있습니다.” 연구의 공저자인 바니에르의 말이다. “알의 크기가 상대적으로 크고 수가 적은 것은 이전에 발견된, 역시 두 개의 껍질을 가지고 있는 절지동물인 쿤밍겔라 도우빌레이 (Kunmingella douvillei) 에서 볼 수 있는 많은 수의 작은 알들과는 대조되는 것입니다. 쿤밍겔라가 왑티아보다 7백만 년 정도 앞선 것이지만 쿤밍겔라의 알에서는 배아가 발견되지 않았습니다.

쿤밍겔라 도우빌레이는 또 새끼를 몸에 지니고 다니는 방법도 달랐는데, 알을 몸의 더 아래쪽, 부속지에 붙여서 가지고 다녔다.

부모가 새끼를 돌보는 전략에 서로 다른 두 가지가 있었다는 것은 부모가 후손을 돌보는 여러 가지 방식이 빠르게, 그리고 독립적으로 진화했다는 것을 의미한다. 이전에 보고된 오르도비스기 후기, 4억5천만 년 전의 패충류 (ostracod) 가 알을 품는다는 사실까지 더하면 이번 발견은 절지동물에서 알품기가 조기에 진화하는 데 이들이 두 개의 껍질을 가지고 있었다는 사실이 중요한 역할을 했다는 이론을 뒷받침해주는 것이다.

참고문헌

Jean-Bernard Caron, Jean Vannier. Waptia and the Diversification of Brood Care in Early Arthropods. Current Biology, December 2015 DOI: 10.1016/j.cub.2015.11.006

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카테고리:번역, 고생대, 고생물학, 사이언스 데일리, 절지동물

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