안데스 산맥 융기의 역사에 대해 단서를 제공해준 파충류 화석

[사이언스 데일리] 볼리비아에서 마이오세의 것으로는 처음으로 발견된 땅거북과 거북 화석을 연구한 결과 케브라다 혼다 부근의 알티플라노는 1천3백만 년 전에는 해발 1천미터도 채 되지 않았을 것이라고 한다. 나뭇잎과 다른 동물들의 화석 역시 이런 결론을 뒷받침하고 있다.

땅거북과 거북의 유해로부터 기후 변화와 관련된 정보를 얻어내다.

(2015년 12월 29일 사이언스 데일리 기사 번역)

정보출처: 케이스 웨스턴 리저브 대학

볼리비아의 케브라다 온다 부근에서 발견된 멸종한 땅거북인 켈로노이디스 (Chelonoidis) 속의 껍질 화석은 알티플라노가 1천3백만 년 전에는 해발 1천 미터도 채 되지 않는 높이였다는 것을 보여주는 화석들 중 하나이다. Credit: Darin Croft

볼리비아의 케브라다 온다 부근에서 발견된 멸종한 땅거북인 켈로노이디스 (Chelonoidis) 속의 껍질 화석은 알티플라노가 1천3백만 년 전에는 해발 1천 미터도 채 되지 않는 높이였다는 것을 보여주는 화석들 중 하나이다. Credit: Darin Croft

볼리비아 남부 안데스 산맥에 위치한 건조한 고원지대에서 케이스 웨스턴 리저브 대학의 연구자가 찾아낸 것은 몸길이가 1.5 미터 정도 되는 땅거북의 화석으로 밝혀졌다. 이 고지대가 1천3백만 년 전에는 해발 1천 미터도 채 되지 않는 높이였으리라는 것을 보여주는 증거였다.

훨씬 더 작고 물 속에서 살던 거북의 껍질 화석도 부근에서 발견되어 이러한 고도 추정을 지지해 주었으며 기후가 오늘날보다 훨씬 습햇다는 것을 보여주고 있다.

이 화석들은 볼리비아의 마이오세에서 발견된 최초의 화석 거북들이며 이 화석의 존재로 인해 현재 케브라다 온다라고 하는 마을 가까이에 있으며 알티플라노라고 불리는 거대한 평원의 그 당시 고도가 2 에서 3.2 킬로미터 정도였다는 최근의 동위원소 기반 연구가 도전을 받게 되었다.

게다가 이 화석은 높아지는 산맥으로 인해 생기는 기후 변화의 단면을 살펴볼 수 있게 해주는데, 그 결과 과학자들이 현재 진행되는 기후 변화를 이해하는 데 도움을 받게 될지도 모른다.

이 연구는 ‘남아메리카 지구과학 저널 (Journal of South American Earth Sciences)’ 에 출판되었다.

“구조판의 활동과 변화하는 기후가 과거의 종다양성에 어떤 영향을 미쳤는지를 이해하려고 합니다.” 케이스 웨스턴 리저브 대학 의대의 해부학 교수이자 고포유류학자인 대린 크로프트의 말이다. “한편으로는 우리가 오늘날 남아메리카의 열대 지역에서 보는 이 모든 다양성이 고도차이를 통해 만들어진 것입니다. 산맥은 좁은 지역에서 여러 종류의 서로 다른 기후와 생태계를 만들어내는데 이는 종분화를 촉진시키지요.”

크로프트는 케브라다 온다 부근에서 길을 잘못 들었다가 원래의 연구지역으로 돌아가려고 하던 참에 발견한 제방에서 땅거북의 화석을 찾아냈다. 크로프트는 후에 포소티에 위치한 토마스 프리아스 자율대학의 지질공학 교수인 페데리코 아나야와 함께 이 지역의 다른 유적지에서 더 단편적인 땅거북 화석들을 추가로 발견했다.

미국으로 돌아온 후 크로프트는 화석의 사진과 컴퓨터를 통해 만들어진 3차원 영상을 에쿠아도르 야차이공과대학의 거북 전문가인 에드윈 카데나에게 보냈다.

카데나는 이 땅거북이 갈라파고스 땅거북과 같은 속인 켈로노이디스 (Chelonoidis) 라는 것을 확인해 주었다. 또 멸종한 민물 거북은 아칸토켈리스 (Acanthochelys) 속에 해당하는 것으로 현재는 남아메리카 열대지역 전반에 걸쳐 서식하고 있는 종류라는 것을 알려주었다.

이들 동물은 외온성으로 보통 냉혈동물이라고 한다. 이들은 외부의 공기에 의존해 체온을 조절하기 때문에 이들이 살았던 곳, 그러니까 그 고도의 온도가 어느 정도였는지를 알려주는 대용물로 사용할 수 있다.

오래전에 살았던 땅거북과 수생 거북은 현생 친척 종들과 생리학적으로 유사한 요구사항을 가지고 있었을 가능성이 높은데, 이들은 일반적으로 고도 5백 미터 이내의 지역에서 살며 그보다 훨씬 높은 고도에서는 낮은 온도 때문에 번성하지 못하며 번식도 하지 못한다고 크로프트는 말한다.

마이오세의 나뭇잎 화석은 볼리비아에서는 드물지만 이미 발견된 것을 보면 당시 기온은 더 온화했고 고도는 낮았으며 오늘날보다 강수량은 많았다는 결과를 뒷받침해주고 있다.

안데스 산맥은 침강에 의해 형성되었다. 침강은 구조판 하나가 다른 판 아래로 밀려들어가는 과정이다. 산맥이 얼마나 빠른 속도로 현재의 고도에 도달했는지에 대해서는 아직 잘 알지 못한다.

남아메리카에서 가장 높이 솟은 지질학적 구조인 안데스 산맥은 전지구적 공기 순환 패턴에 영향을 끼치며 지구의 기후에서도 중요한 역할을 담당한다.

“현재의 전지구적 기후 변화를 볼 때 다른 시나리오 하에서라면 어떤 것을 기대할 수 있을지에 대해 더 잘 알고 싶었습니다. 기온이 1도 올라가거나 2도 올라가는 것이 해수면 높이와 동물들에게 어떤 영향을 미치는지에 대해서요.” 크로프트가 말을 이었다. “만일 미래를 모델링하고 싶다면 과거를 이해하고 모델링할 수 있어야 합니다.”

돌이켜보면 만일 안데스 산맥이 마이오세 후기에 해발 1 킬로미터도 안 되는 고도를 가지고 있었다면 이는 안데스 산맥이 그 두세 배 정도 높아서 현재 케브라다 온다의 고도와 비슷했을 경우보다 전지구적 순환에 훨씬 작은 영향만을 끼쳤을 것이다.

연구자들은 자신들이 알티플라노의 이 지역이 1천3백만 년 전에 해발 고도 1 킬로미터 미만이었으리라는 것에 대해 멸종한 동물로부터 더 많은 증거를 가지고 있다고 생각하고 있다. 이들은 거북이 발견된 것과 동일한 암석층에서 커다란 뱀의 화석도 발견했다. 이 뼈들은 현재 크로프트와 동료들이 연구 중이다.

참고문헌

Edwin A. Cadena, Federico Anaya, Darin A. Croft. Giant fossil tortoise and freshwater chelid turtle remains from the middle Miocene, Quebrada Honda, Bolivia: Evidence for lower paleoelevations for the southern Altiplano. Journal of South American Earth Sciences, 2015; 64: 190 DOI: 10.1016/j.jsames.2015.10.013

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카테고리:번역, 고생물학, 기타척추동물, 사이언스 데일리, 신생대

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