5억5천만년 전 '동물 내장' 화석, 복원해보니...

등록 2020.01.14 09:26

수정 2020.01.23 11:37

수년 전 미국 네바다 남부 지역에서 발굴된 한 화석이 약 5억5000만 년 전 살았던 동물의 내장이었던 것으로 분석됐다. 이에 따라 지구상에 출현한 동물의 초기 모습과 이어진 진화와 관련해 핵심적인 정보가 향후 이 화석에서 나올 수도 있을 것으로 보인다.

미국 미주리 대학교의 짐 쉬프바우어 교수팀은 첨단 CT와 엑스레이 촬영을 통해 이 화석 동물의 내장을 복원해내고, 관련 연구결과를 과학저널 '네이처 커뮤니케이션스' 최신호에 논문으로 기고했다. 5억5000만 년 전이라는 시점이 중요한 것은 이 시기 직후 지구에 '폭발적으로' 많은 동물들이 출현했기 때문이다.

▲ 미국 네바다 지역에서 수년 전 발견된 화석. 최근 분석을 통해 원시 동물의 내장으로 밝혀졌다. 짐 쉬프바우어(미국 미주리대)

한 예로 5억5000만 년 전에는 지구상의 어떤 육상동물도 없었던 것으로 추정된다. 오로지 바닷속에서만 소수의 동물이 살았는데 대표적으로는 매우 원시적인 갑각류와 바다 벌레 같은 것들이었다.

같은 시기에 바닷속에 공존했던 갑각류와 기어 다니는 벌레 같은 동물이 서로 생물학적으로 어떻게 연관돼 있었는지는 지금도 모른다. 그러다 5억4100만 년 전쯤에 갑자기 이들 갑각류와 벌레에서 진화했을 가능성이 있는 동물들의 종류가 기하급수적으로 늘어나는데 왜 그랬는지 또한 현재 설명이 되지 않는 실정이다. 생물학계에서는 이처럼 엄청나게 동물 종수와 개체수가 늘어난 이 시기를 '캠브리아 폭발기'(Cambrian Explosion)라고 부르기도 한다.

▲ 컴퓨터 단층촬영 등을 통해 복원한 원시 동물의 몸체 일부와 몸체 속 내장의 3차원 모습. (왼쪽). 오른쪽 사진은 내장. 짐 쉬프바우어(미국 미주리대)

쉬프바우어 교수는 "이번에 분석된 내장 화석의 주인공은 원시 벌레군에 속했던 '클라우디니데(Cloudinidae)와 여러모로 유사한 것으로 추정된다"며 원시 갑각류와 원시 벌레를 연결시켜주는 단서가 될 수도 있다"고 말했다. 연구팀이 복원한 이 화석 동물은 전체적으로 벌레를 닮았지만 '머리'쪽이라고 할 수 있는 부분은 약간 갑각류를 연상시키는 구석도 있다.

▲ 화석을 바탕으로 복원한 5억5000만년 전 원시동물의 모습. 몸체는 벌레, '머리' 로 추정되는 부분은 갑각류와 어딘지 닮은 구석이 있다. 짐 쉬프바우어(미국 미주리대)

이번에 분석된 화석 동물은 캠브리아 폭발기 직전에 지구상에 존재했으므로, 오늘날 지구상의 동물과는 생물학적으로 크게 다른 면모를 갖고 있었을 가능성이 높다. 오늘날 지구상의 동물들은 캠브리아 폭발기에 '갑자기' 출현한 다양한 생명체들의 후손이다. 즉 7단계인 '종속과목강문계'로 나뉘는 생물 분류체계에서 동물'계' 바로 밑의 주요 '문'들에 속한 동물들이 바로 캠브리아 폭발기에 거의 다 출현했다.

학계에서는 5억5000만 년 전 동물화석의 내장에 대한 분석이 보다 다각도로, 또 심층적으로 이뤄지면, 캄브리아 폭발기를 설명할 수 있는 단서가 나올 수도 있을 것으로 내다보고 있다. 다시 말해, 오늘날 지구상 동물들의 시원을 파악하는데 필수적인 열쇠를 이 내장 화석이 쥐고 있을 수도 있다는 것이다.

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