고대의 화석을 통해 연체동물이 어떻게 이빨을 가지게 되었는지 밝혀지다

[사이언스 데일리] 치설 – 수백 줄의 서로 맞물리는 이빨들이 붙어 있는 컨베이어벨트 – 이라고 하면 공포영화에 나오는 물건처럼 들린다. 사실 치설은 대왕오징어에서부터 정원의 달팽이까지 연체동물 대부분의 입에서 발견된다. 5억년 전의 화석에서 발견된 치설의 “원형” 은 가장 초기의 치설이 공포스럽게 살을 갉아내는 물건이 아니라 진흙으로 덮인 해저에서 먹이를 퍼올리던 보잘것 없는 도구였다는 것을 보여준다.

2012년 8월 22일 사이언스 데일리 기사 번역

정보출처: 토론토 대학

앞쪽의 입 부분을 볼 수 있는 위왁시아의 화석 Credit: Martin Smith

치설(radula) – 수백 줄의 서로 맞물리는 이빨들이 붙어 있는 컨베이어벨트 – 이라고 하면 공포영화에 나오는 물건처럼 들린다. 사실 치설은 대왕오징어에서부터 정원의 달팽이까지 연체동물 대부분의 입에서 발견된다. 토론토 대학의 대학원생인 마틴 스미스가 연구하던 5억년 전의 화석에서 발견된 치설의 “원형” 은 가장 초기의 치설이 공포스럽게 살을 갉아내는 물건이 아니라 진흙으로 덮인 해저에서 먹이를 퍼올리던 보잘것 없는 도구였다는 것을 보여준다.

캄브리아기의 동물인 오돈토그리푸스와 위왁시아는 얼핏 보기에 그리 눈에 띄는 화석이 아닐 것이다. 오돈토그리푸스는 민달팽이와 비슷하고 위왁시아는 가시와 비늘로 덮여 해저를 기어다니는 동물이다. 왕립 온타리오 박물관이 캐나다 록키산맥에서 수백 개의 표본들을 수집했음에도 과학자들은 이들이 초기 연체동물인지 지렁이의 친척인지, 아니면 진화의 막다른 골목이었는지에 대해 합의를 할 수 없었다. 토론토 대학의 생태진화생물학과 박사후보생이자 이번주 왕립학회보B 에 출판된 연구의 저자인 스미스는 비파괴적인 새로운 종류의 전자현미경을 이용해 새로운 세부사항들을 밝혀냈다.

“현미경에 화석을 넣고 살펴보자 입 부분이 확 눈에 들어왔습니다.” 토론토 대학의 생태진화생물학과 박사후보생인 스미스의 말이다. “일반 현미경을 가지고서는 있을 것이라고 짐작도 할 수 없었던 미세한 구조들까지 볼 수 있었습니다.”

300여개의 화석을 살펴본 후 스미스는 입 부분을 재구성할 수 있었을 뿐 아니라 이것이 어떻게 자라는지도 알아낼 수 있었다. “화석은 완전히 납작하게 눌려있어서 3차원적으로 재구성하기는 것은 아주 어렵습니다.” 스미스의 말이다. “입 부분의 현미경사진과 공작용 점토 덩어리에 둘러싸여 여러 주를 보낸 후에야 화석을 이해하게 해주는 모델을 만들어 낼 수 있었습니다.”

새로운 관찰에 의하면 입 부분은 비슷하게 생긴 이빨들 17개가 두 줄 내지 세 줄로 구성되어 있고, 가운데 있는 이빨들은 대칭적으로 생겼으며 양쪽에 있는 이빨들은 더 작은 모양이다. 이빨은 오늘날의 연체동물에서 볼 수 있는 것과 비슷하게 컨베이어 벨트처럼 혀의 끝부분으로 이동해 진흙으로 덮인 해저에서 먹이 — 조류나 생물의 잔해 — 를 퍼올렸을 것이다. 이빨이 어떻게 배열되었고, 움직이고, 자라고, 교체되었는지를 확실히 알게 됨으로써 스미스는 이 이빨들이 현생 연체동물의 치설의 짧고 땅딸막한 원형이라는 것을 보일 수 있었다.

“처음 시작했을 때는 이 수수께끼의 화석들이 뭐였는지를 조금 더 알려고 했을 뿐입니다.” 스미스의 말이다. “이제는 가장 초기의 치설이 어떻게 생겼는지를 알게 되었으니 연체동물이 어디서 왔고, 어떻게 해서 오늘날 그렇게 성공적인 생물이 되었는지를 이해하는 데 한걸은 더 가까이 다가간 셈입니다.”

참고문헌

M. R. Smith. Mouthparts of the Burgess Shale fossils Odontogriphus and Wiwaxia: implications for the ancestral molluscan radula. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2012; DOI: 10.1098/rspb.2012.1577

역주: 좀 오래된 (5년전) 기사지만 워밍업 겸 해서 올립니다.

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카테고리:번역, 고생대, 고생물학, 기타무척추동물, 사이언스 데일리

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