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2014년 8월 29일 금요일

포유류의 조상들은 아무거나 먹지 않았다 ?




(쥐라기 초기 두 포유류인 Morganucodon 과 Kuehneotherium 이 각자 서로 선호하는 먹이를 잡는 상상도    Credit: Pamela Gill)

 공룡들이 활개치던 중생대 쥐라기에 우리 포유류의 조상들은 지금의 쥐 같은 크기와 모양을 지닌 작은 생물체로 만족하며 살아야 했습니다. 당시 포유류의 생태학적 지위는 지금의 양서류 같은 수준이라 제한된 환경에서 근근이 살아가던 생물이었죠. 따라서 언뜻 생각하기에 먹을 수 있던 것은 닥치는 대로 먹던 불쌍한 잡식 동물을 상상하기 쉽습니다. 그러나 최근 네이처에 발표된 연구에 의하면 생각보다 우리 조상들의 입맛이 까다로웠다는 증거가 발견되었다고 합니다.
 브리스톨 대학, 사우스햄프턴 대학, 레스터 대학등의 연구자들은 중생대 쥐라기 시절 살았던 땃쥐만한 크기의 작은 초기 포유류인 모르가누코돈 Morganucodon과 큐에네오세리움 Kuehneotherium 의 가장 완벽하게 보존된 턱뼈 화석을 바탕으로 이 작은 조상 포유류가 과연 어떤 식습관을 가지고 있었는지 연구했습니다. 이 화석들은 2 억년 정도 전에 작은 군도였던 사우스 웨일즈의 글라모르간 (Glamorgan, South Wales ) 의 지층에서 발견된 것입니다. 
 연구의 리더인 브리스톨 대학의 파멜라 길 박사  (Dr Pamela Gill of the University of Bristol) 는 이 화석들이 예외적일 만큼 잘 보존되었으며 따라서 연구팀은 조각난 턱뼈나 이빨 일부를 가지고 연구할 필요가 없었다고 합니다. 이 연구 결과에 의하면 이 작은 원시 포유류들은 특정 곤충을 잡아먹는데 특화된 이빨과 턱을 가지고 있었습니다. 이는 포유류 진화의 비교적 초기 부터 생활 환경에 따른 다양한 적응이 나타났음을 시사하는 것입니다. 

(복원된 모르가누코돈의 오른쪽 하악골.   a reconstructed right lower jaw of the Early Jurassic mammal Morganucodon. The reconstruction was made by scanning three partial jaws and "digitally stitching" them together. (Some teeth are missing from the specimens). Credit: Pamela Gill )  
 연구팀은 synchrotron X-rays 와 CT 스캔을 이용해서 2 cm 도 안되는 작은 뼈를 전례없는 고해상도로 모델링하는데 성공했습니다. 이 비파괴 검사법으로 연구팀은 마치 살아있을 때와 비슷한 수준의 세밀한 뼈의 모습과 더불어 내부 구조까지 확인할 수 있었습니다. 그 결과 발굴된 두종의 초기 포유류인 모르가누코돈 Morganucodon 과 큐에네오세리움 Kuehneotherium 같은 시기 비슷한 장소에서 살았음에도 불구하고 다른 식단을 즐겼다는 것을 알아냈습니다. 
​ 이들의 이빨의 표면에 나있는 작은 스크래치와 흔적들 (microwear 라고 부르는) 을 확인한 연구자들은 모르가누코돈은 딱정벌레와 같은 단단한 먹이를 주로 즐긴 반면 큐에네오세리움은 참밑들이 (scorpion flies) 같은 당시에 더 흔하고 부드러운 날파리 같은 먹이를 주로 즐긴 것으로 드러났다고 합니다. 이에 따라서 조상 포유류 (stem mammals) 의 턱과 이빨도 초기 부터 다양성을 보였던 것입니다.
 쥐라기 초기는 포유류가 훗날 지상을 정복하게 될 다양한 특징들을 진화시키던 시기였습니다. 이 중에서 서로 다른 기능을 하는 이빨의 진화 역시 중요한 부분 중에 하나였습니다. 사실 먹고 사는 문제가 2 억년 전이나 지금이나 제일 중요하죠.
 이 시기 부터 우리의 오랜 조상님들이 입맛 (이라기 보단 사실은 생태학적 지위에 따라서 였겠지만) 에 따라 음식을 골라 먹었다는 사실은 재미있습니다. 다윈 핀치나 혹은 아프리카 사바나에서 다른 종류의 풀과 나무를 먹는 초식 동물 처럼 주로 먹는 먹이에 따라 적응 하는 것은 역시 2 억년전이라고 해도 다르지 않았을 것입니다. 사실 우리 인간도 진화적인 방법은 아니지만 어떻게 벌어 먹고 살 것인지에 따라서 다양한 적응을 해가면서 살아가고 있죠.   
 참고 ​
   


Journal Reference:
  1. Pamela G. Gill, Mark A. Purnell, Nick Crumpton, Kate Robson Brown, Neil J. Gostling, M. Stampanoni, Emily J. Rayfield. Dietary specializations and diversity in feeding ecology of the earliest stem mammalsNature, 2014; 512 (7514): 303 DOI: 10.1038/nature13622



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