고래의 초음파 청력은 놀랄 만큼 오래되었다

[사이언스 데일리] 현재 살고 있는 이빨고래는 물 속을 누비고 사냥을 할 때 자신들의 울음소리가 일으키는 반향에 의존하는데, 이 기술은 고주파음을 들을 수 있는 청력이 있어야만 제대로 작동한다. 고대 고래의 귀 중 가장 잘 보존된 화석을 연구한 학자들에 따르면 고주파음을 들을 수 있는 청력은 생각했던 것보다 훨씬 일찍 생겨났다고 한다.

(2016년 8월 4일 사이언스 데일리 기사 번역)

정보출처: 셀 프레스

에코베나토르 (Echovenator) 가 낸 소리가 먹이에 부딪혀 반향을 만들어낸다. 위의 그림에서는 반향이 어떻게 턱의 진동을 통해 전달되고 속귀에서 수신되는지를 보여준다. Credit: A. Gennari 2016.

에코베나토르 (Echovenator) 가 낸 소리가 먹이에 부딪혀 반향을 만들어낸다. 위의 그림에서는 반향이 어떻게 턱의 진동을 통해 전달되고 속귀에서 수신되는지를 보여준다. Credit: A. Gennari 2016.

현재 살고 있는 이빨고래는 물 속을 누비고 사냥을 할 때 자신들의 울음소리가 일으키는 반향에 의존하는데, 이 기술은 고주파음을 들을 수 있는 청력이 있어야만 제대로 작동한다. 고대 고래의 귀 중 가장 잘 보존된 화석을 연구한 학자들이 셀 프레스에서 발행하는 학술지 커런트 바이올로지에 8월 4일 발표한 논문에 따르면 고주파음을 들을 수 있는 청력은 생각했던 것보다 훨씬 일찍 생겨났다고 한다.

“우리 연구에 따르면 고주파 청력이 반향정위(echolocation)보다 먼저 출현했을 가능성이 있습니다.” 뉴욕 주 올드 웨스트베리에 위치한 뉴욕공과대학 소속의 모건 처칠의 말이다.

처칠과 동료들은 사우스캐롤라이나주의 배수로에서 발견된 새로운 화석 고래 종 에코베나토르 산데르시 (Echovenator sandersi) 를 연구하여 이런 결론을 내렸다. 연구자들은 놀랄만큼 온전한 상태로 화석이 된 고대 고래의 귀를 CT 스캔하여 이것을 두 종류의 하마, 그리고 23 종류의 화석 고래 및 현생 고래와 비교했다. 이 분석을 통해 오늘날의 돌고래처럼 초음파에 해당하는 주파수를 들을 수 있는 특징들이 여럿 발견되었다.

에코베나토르 귀의 해부적 구조를 볼 때 고주파 청력은 고래 진화의 초기, 약 2천7백만 년 전에 진화했으며 이 능력과 연관되어 있는 특징들은 이빨고래의 기원보다도 더 이전에 나타났던 것으로 보인다. 또, 이빨고래의 조상들은 육상에 살던 친척들보다 더 높은 주파수를 들을 수 있었을 것으로 보인다.

처칠에 의하면 에코베나토르의 속귀는 현생 고래의 속귀와 놀랍도록 유사하다고 한다. 실제로 에코베나토르 귀의 특징들 중 단 하나만이 현생 고래들보다 원시 고래에 더 유사하여 초기 고래에서 청각 능력 진화가 매우 빠른 것이었음을 암시한다.

에코베나토르는 다른 측면에서도 놀랄 만한 화석이라고 처칠은 지적한다. 예를 들면 고대의 고래인 에코베나토르는 그 조상에 비하면 눈에 띄게 작은데, 이것은 이빨고래 진화의 초기에 몸 크기가 급격히 변했다는 것을 의미하며, 이 변화는 아마도 뇌의 크기에서부터 생태까지 많은 변수에 영향을 끼쳤을 가능성이 높다.

에코베나토르는 처칠과 동료들이 연구하고 있는 수많은 남캐롤라이나의 고래 화석들 중 하나일 뿐이다. 이 화석들은 이빨고래의 조상들 중 가장 이른 시기의 것들이다. 따라서 앞으로 현생 고래의 지능, 몸 크기, 섭식 생태, 그리고 다양성과 관련하여 훨씬 더 많은 것들이 밝혀질 전망이다.

참고문헌

Churchill et al. The Origin of High-Frequency Hearing in Whales. Current Biology, 2016 DOI: 10.1016/j.cub.2016.06.004

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카테고리:번역, 고생물학, 사이언스 데일리, 신생대, 포유류

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