5억 년 된 화석을 통해 멸종한 동물이 어떻게 먹이를 사냥했는지를 알아내다

[사이언스 데일리] 대부분의 화석은 유기체의 물리적인 잔해와 그 구조를 보존하고 있다. 최근 지질학자들과 고생물학자들이 고대 퇴적물에 보존된 포식자의 행동을 보여주는 화석을 발견했다. 미주리 주 남동부에서 발견된 이 화석은 과학자들이 포식자들의 행동, 그리고 먹이가 된 동물들과 어떻게 상호작용했는지에 대한 단서를 풀어내는 데 도움을 주고 있다. 발견된 증거에 의하면 고대의 유기체들은 효율적을 위해 정확하게 재단된 공격을 하는 등 복잡한 행동을 보여주었다고 한다.

미주리의 과학자들이 진화의 주요 요인 중 하나인 포식 행동에 대한 단서들을 풀어냈다

(2016년 2월 17일 사이언스 데일리 기사 번역)

정보출처: 미주리 대학 콜럼비아

삼엽충 한 마리가 벌레가 숨어있는 자리가 울퉁불퉁하게 튀어나온 보고 아마 냄새도 맡은 후 바닥을 파고들어 여러 개의 다리로 먹이를 잡고 있다. Credit: Stacy Turpin Cheavens of the Department of Orthopaedic Surgery, University of Missouri

삼엽충 한 마리가 벌레가 숨어있는 자리가 울퉁불퉁하게 튀어나온 보고 아마 냄새도 맡은 후 바닥을 파고들어 여러 개의 다리로 먹이를 잡고 있다. Credit: Stacy Turpin Cheavens of the Department of Orthopaedic Surgery, University of Missouri

캄브리아기는 5억4천1백만 년에서 4억8천5백만 년 전까지의 기간이며 화석 기록 상으로 대부분의 주요 동물 그룹이 이 때 처음으로 나타나 진화의 역사에 있어 매우 중요한 기간이다. 종종 “캄브리아기 폭발” 이라고도 불리며, 이 시기의 화석들은 진화의 역사에서 세계의 생태계가 빠른 속도로 다양해지는 모습을 살펴볼 수 있게 해준다. 대부분의 화석은 유기체의 물리적인 잔해와 그 구조를 보존하고 있다. 최근 미주리 대학의 지질학자들과 고생물학자들이 협력하여 고대 퇴적물에 보존된 포식자의 행동을 보여주는 화석을 연구했다. 미주리 주 남동부에서 발견된 이 화석들은 과학자들이 포식자들의 행동, 그리고 먹이가 된 동물들과 어떻게 상호작용했는지에 대한 단서를 풀어내는 데 도움을 주고 있다. 발견된 증거에 의하면 고대의 유기체들은 효율적을 위해 정확하게 재단된 공격을 하는 등 복잡한 행동을 보여주었다고 한다.

삼엽충은 멸종한 해양 무척추동물로 외골격을 가지고 있었다. 포식자이자 청소동물이었던 삼엽충은 캄브리아기에 번성했으며 현재의 미주리 위치에 있었던 바다에서 매우 많은 수가 살았다.

“미주리 주 남동부의 세인트 프랑스와 산맥에서는 수십년 간 지질학 연구가 이루어져 왔는데 캄브리아기에 이곳은 바다 위의 섬들이었습니다.” 미주리 대학 문리대의 교수인 케빈 셸턴의 말이다. “저는 이 지역의 광상을 연구하는 지질학자로 30년 이상을 일해왔습니다. 그동안 삼엽충이 땅을 판 흔적이 화석화된 것을 수천 개나 지나쳤습니다. 5억년 된 유기체가 활동한 흔적을 연구하는 것은 드문 일입니다만 이 지역의 화석은 이들 유기체가 어떻게 행동했는지를 알아내는 데 도움이 되고 있습니다.”

산맥 근처의 조사 지역에는 삼엽충의 화석 및 흔적 화석이 풍부하다. 미주리 대학 문리대의 지질과학과 조교수인 제임스 쉬프바우어와 존 헌틀리는 셸튼, 그리고 쉬프바우어의 연구 그룹에 속한 대학원생인 타라 셀리와 함께 이곳의 암석을 수집했다. 셀리는 미주리 대학의 연구실에서 이 표본들을 분석하였다.

암석 단면에 대한 복잡한 3차원 레이저 스캐닝, 그리고 디지털 사진 분석을 통해 삼엽충 및 삼엽충의 먹이가 되었던 동물 — 지렁이 같은 벌레들 — 이 남긴 구멍과 흔적들을 해양 퇴적물에서 찾아낼 수 있었다. 과학자들은 교차하고 있는 이동 흔적을 보고 포식자가 어떻게 먹이를 잡았는지를 알아낼 수 있다. 또, 미주리 대학의 지질학 교수였던 제임스 스티트의 이전 연구에서 삼엽충이 매우 큰 눈을 가지고 있다는 것을 밝혔기 때문에 연구자들은 삼엽충의 해부학적 구조가 먹이를 잡는 행동에서 어떤 역할을 했는지에 대한 단서를 찾고 있었다.

조사지역에서 발견된 이동 흔적을 보면 포식자인 삼엽충은 위에서부터 공격했으며 수많은 다리를 이용해 먹이를 더 효과적으로 잡을 수 있었다는 것을 알 수 있다. 삼엽충은 작은 먹이를 더 선호한 것으로 보이는데, 이것은 이들이 아무렇게나 움직이다가 먹이와 맞닥뜨린 것이 아니라 먹이를 선택해서 공격했다는 것을 보여준다.

“포식, 즉 먹이를 공격하는 행동은 진화에 있어서 중요한 요인입니다. 이번 발견은 캄브리아기에 유기체들이 어떻게 진화했는지를 연구하는 데 있어서 매우 중요한 것입니다.” 쉬프바우어의 말이다. “이번 연구에서 우리는 삼엽충이 선택적으로 먹이가 되는 동물을 찾고 사냥하는 능력을 보여주는, 시각에 의존하는 포식자였으리라는 증거를 제시하고 있습니다.”

“조사지역에서 얻을 수 있는 표본들이 풍부했기 때문에 훨씬 엄격한 통계 분석을 수행할 수 있었습니다.” 헌틀리의 말이다. “이번 발견은 통계표본의 크기가 크다는 것 뿐만 아니라 초기 절지동물이 복잡한 포식 행동을 보여주었다는 측면에서도 중요합니다.”

참고문헌

Tara Selly, John Warren Huntley, Kevin L. Shelton, James D. Schiffbauer. Ichnofossil record of selective predation by Cambrian trilobites. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2016; 444: 28 DOI: 10.1016/j.palaeo.2015.11.033

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카테고리:번역, 고생대, 고생물학, 사이언스 데일리, 절지동물

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