기본 콘텐츠로 건너뛰기

고대 바다괴물들의 색을 복원하다.



 화석 발굴 결과를 토대로 복원한 공룡을 비롯한 고대 생물들은 다양한 피부색을 가지고 있지만 대부분 이것들은 상상의 결과입니다. 왜냐하면 실제로 피부 색깔이 어땠는지 화석에는 기록이 남지 않기 때문이죠. 당시 살았던 생물들의 피부 색은 단순히 복원도를 그릴 때만 도움이 되는 것이 아니라 이 동물이 어떻게 위장을 했는지, 그리고 짝짓기를 위한 독특한 외모를 하고 있었는지 판단할 때 도움이 되긴 하지만 이를 복원한다는 것은 대단히 어려운 일로 여겨져 왔습니다. 


 최근 스웨덴 룬드 대학 (Lund University, Sweden) 의 막스 4 실험실 (MAX IV Laboratory) 의 연구자들과 SP Technical Research Institute of Sweden 의 연구자들은 이 어려운 과제에 도전해서 성과를 얻었다고 합니다. 이전에도 몇몇 고대 화석들의 색상을 복원하려는 시도가 있어왔으나 멸종 해양 동물을 대상으로 한 연구는 이번이 처음이었다고 하네요. 


 이들이 대상으로 삼은 것은 5500 만년전의 장수거북이 (leatherback turtle), 8500 만년전의 모사사우루스(mosasaur), 1억 9600 만년에서 1억 9000 만년 사이에 있었던 어룡 (ichthyosaur) 의 화석입니다. 연구의 주저자인 룬드 대학의 요한 린드그렌 (Johan Lindgren) 과 그의 동료들은 - 미국, 덴마크, 영국 등 국제 과학자팀이 여기에 협력했음 - 이 화석들에서 아주 미세한 구조들을 분석했습니다. 


 이들이 분석한 화석의 미세구조에는 사체를 부패시키는데 관여했던 박테리아들의 흔적이 남아 있었습니다. 그러나 이 화석을 다시 분석한 결과 마이크로미터 (micrometer, 1/1000 mm) 단위의 화석 흔적에 이 동물들이 살아있을 때 존재했던 멜라노좀 (melanosome) 의 흔적이 남아 있는 것을 발견했습니다. 


 이 세포 소기관들은 좀처럼 흔적으로 남지 않기 때문에 놀라운 일이라고 할 수 있는데 아무튼 이 흔적을 바탕으로 연구팀은 아마도 이 동물들이 살아 있을 때 어두운 색상의 피부색을 가지고 있었던 것으로 추정했습니다. 이는 쉽게 눈에 띄지 않는 위장 (camouflage) 일 뿐 아니라 유해한 자외선으로 부터 피부를 보호하는 역할을 한 것으로 추정됩니다. 현재의 등푸른 생선이나 등쪽이 어두운 색상인 바다 생물처럼 말이죠. 



(이번 결과를 토대로 복원한 고대의 장수거북, 모사사우루스, 어룡  Preserved pigment in fossilized skin from a leatherback turtle, a mosasaur and an ichthyosaur suggests that these animals were, at least partially, dark-colored in life -- an example of convergent evolution. Note that the leatherback turtle and mosasaur have a dark back and light belly (a color scheme also known as countershading), whereas the ichthyosaur, similar to the modern deep-diving sperm whale, is uniformly dark-colored. (Credit: Illustration by Stefan Sølberg) ) 



 위의 바다 괴수들 가운데 모사사우루스는 종류에 따라서 최대 몸길이가 15 미터에 달하는 것도 있었으며 어룡의 경우에는 지금의 돌고래 만한 것부터 더 거대한 종류까지 다양했습니다. (생김새는 돌고래 같지만) 앞의 두 동물은 모두 백악기말에 멸종했기 때문에 현재 후손들의 색상으로 당시 어떤 색을 가지고 있었는지 추정을 할 수 없지만 장수거북은 이름처럼 정말 장수해서 지금도 그 후손들이 살아 있습니다. 


 장수거북 ( Dermochelys 속) 은 현생 거북이 가운데서 가장 큰 것으로 대략 1억 1000 만년전 그 조상이 탄생한 후 지금까지 꿋꿋이 살아나가고 있습니다. 이들의 검은 등딱지는 바다에서 쉽게 태양빛을 흡수해서 체온을 올리는데 도움이 된다고 합니다. 즉 색상이 이들의 생존에 도움을 준다는 것이죠. 아마도 다른 바다 파충류였던 모사사우루스와 어룡 역시 비슷한 이유가 있었을지도 모릅니다. 


 한편 연구팀에 의하면 적어도 몇종의 익룡은 거의 전신이 검은색이었을 가능성이 있다고 합니다. 이들이 이런 색을 가지게 된 것은 어쩌면 현재의 향유고래와 비슷한 이유일지도 모른다고 연구팀은 생각하고 있습니다. 즉 향유 고래는 아주 깊은 바다까지 잠수해 먹이를 찾는데 그 사이사이 얕은 바다에서 휴식을 취하거나 혹은 수면위로 나와서 숨을 쉽니다. 그동안 자외선에서 피부를 보호하기 위해 많은 멜라닌 색소를 가지게 진화한 것이죠. 따라서 연구팀은 어룡 역시 깊은 바다로 잠수할 수 있는 능력이 있지 않을까 생각하고 있습니다. 


 물론 앞으로 많은 연구가 진행되어야 하겠지만 피부색을 통해서 생각 이상으로 많은 사실들을 알아낼 수 있을 지도 모릅니다. 이 연구는 Nature 에 실렸습니다. 


 참고 


Journal Reference:
  1. Johan Lindgren, Peter Sjovall, Ryan M. Carney, Per Uvdal, Johan A. Gren, Gareth Dyke, Bo Pagh Schultz, Matthew D. Shawkey, Kenneth R. Barnes, Michael J. Polcyn. Skin pigmentation provides evidence of convergent melanism in extinct marine reptiles. Nature, 2014; DOI:10.1038/nature12899





댓글

이 블로그의 인기 게시물

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)  월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다.   메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다.   메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.  (동영상)...

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...

인슐린 주사 일주일에 한 번만 맞아도 된다?

   당뇨병은 관리가 까다로운 만성 질병 중 하나입니다. 특히 인슐린 주사가 필요한 경우에는 더 관리가 어렵습니다. 하루에 주사를 몇 번씩 맞아야 하면 찌르는 것도 고통이고 실수로 건너뛰거나 용량을 실수하는 경우도 드물지 않습니다. 특히 고령 환자의 경우 더 위험할 수 있습니다. 이런 문제를 극복하기 위해 여러 제약 회사들이 새로운 투여 방법과 인슐린 제제를 내놓고 있습니다.   최근 2상 임상 시험을 마친 노보 노디스크 ( Novo Nordisk )의 인슐린 아이코덱 ( icodec )은 일주일에 한 번 투여하는 장시간 인슐린 제제입니다. 아이코덱은 효소에 의해 분해되는 것을 막는 변형 인슐린 분자로 혈액에서 알부민과 결합해 서서히 분리되기 때문에 한 번 주사로도 일주일이나 효과를 유지할 수 있습니다.   하지만 이렇게 장시간 작용하는 인슐린 제제의 경우 환자의 식사나 운동 같은 상황 변화에 인슐린 농도가 적절하게 유지되지 않을 가능성이 있습니다. 이번 2상 임상시험에서는 247명의 당뇨 환자를 두 그룹으로 나눈 후 실험군은 일주일에 한 번씩 아이코덱을 투여받고 매일 위약을 투여받았습니다. 그리고 대조군은 반대로 일주일에 한 번씩 위약을 투여받고 하루에 한 번씩 장시간 인슐린 제제인 란투스 (Lantus, glargine) 100U을 투여받았습니다.   26주에 걸친 임상 실험 결과 하루에 한 번 란투스를 투여받은 그룹이나 일주일에 한 번 아이코덱을 투여받은 그룹에서 특별한 합병증 차이를 발견할 수 없었습니다. 혈당 조절의 지표인 당화 혈색소 (HbA1c) 농도 역시 아이코덱 그룹에서 1.33% 감소한 반면 란투스 그룹에서 1.15% 정도 감소해서 큰 차이는 없었습니다. 그렇다면 하루에 한 번 투여하는 대신 일주일에 한 번 투여하는 것이 더 편리하고 실수로 두 번 투여하거나 건너 뛸 위험성이 적을 것입니다. 이 연구 결과는 뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨 ( New England Journal...