온도가 바다 악어 진화의 핵심 ?



 매우 간단하지만 쉽게 대답하기 힘든 질문 가운데 하나가 바로 왜 악어는 강이나 호수에만 살고 바다에서는 살지 않는가 입니다. 바다는 훨씬 육지에 비해 훨씬 먹이가 풍부하고 공간이 넓기 때문에 물에서 헤엄칠 수 있다면 배고픈 악어들에게 거절하기 힘든 유혹으로 다가왔을 텐데 말이죠. 혹시 이런 의문을 품어보신 분들이 있었다면 최근에 프랑스와 영국의 연구자들이 Nature Communications 에 발표한 연구 결과에 주목하실 필요가 있을 것 같습니다.  

 오늘날 존재하는 악어는 23 종 뿐입니다. 이들은 대부분 얕은 물에서 서식하는데 이 중 2 종 - Crocodylus porosus 과 Crocodylus acutus - 만이 가끔 바다에서 수영을 할 뿐 다른 악어들은 짠물에서 헤엄치기를 거부하고 있습니다. 그러나 화석상의 기록은 지난 2 억년 동안 악어의 조상들이 대략 4 번에 걸쳐서 바다를 누비고 다녔다는 사실을 보여주고 있습니다.  

(백악기 말 바다를 헤엄치는 바다 악어인 디로사우리드의 상상도.  A marine crocodilian, here a dyrosaurid, swimming in the warm surface waters during the end of the Cretaceous period. Credit: Guillaume Suan  ) 

 리옹 대학의 제레미 마틴 박사 (Dr Jeremy Martin from the Université de Lyon, France and formerly from the University of Bristol, UK) 와 그의 동료들은 왜 지질학적으로 정해진 시기에만 바다 악어가 존재했는지 조사했습니다. 이들이 내린 결론은 표층의 해수 온도와 밀접한 연관이 있다는 것입니다. 즉 표층 해수의 온도가 바다 악어의 번성을 좌우한 가장 중요한 요소였습니다.  

 악어는 조상 때 부터 지금까지 따뜻한 기후에서 서식하고 있습니다. 따라서 악어 화석이 나온다는 것은 그 일대가 악어가 살았던 당시에는 따뜻한 기후를 지녔다는 뜻으로 해석됩니다. 프랑스 리옹 대학과 영국 브리스톨 대학의 고생물학자와 지질학자들은 동위원소 온도계 (isotopic thermometer) 를 이용해서 해수의 온도와 바다 악어의 번성 정도를 조사했습니다.  

 연구팀은 고대 화석의 이빨, 비늘, 뼈에서 산소 동위원소를 측정해 당시의 온도를 추정했습니다. 그 결과 1억 8000 만년전 악어의 조상이 바다로 진출했던 시절에는 바다가 매우 온난한 시기였던 반면 2500 만년 후 바다악어가 멸종했던 시기에는 다시 지구가 한랭화 되면서 바다의 수온이 떨어졌던 것으로 보입니다. 바다 악어류는 이런 방식으로 바다가 온난한 시기에는 바다에 진출했다가 이후 한랭해지면 멸종되었다는 것이 이들이 세운 가설입니다.  

(쥐라기 바다에서 서식한 바다 악어인 펠라고사우르스. An example of a pelagosaur, a marine crocodilian from the early Jurassic. Specimen from the Bath Royal Literary and Scientific Institution, Bath UK. Credit: Jeremy Martin) 

 화석 기록상에 나타난 바다 악어의 주기적인 번성과 멸종은 상당 부분 이 가설로 설명이 가능하지만 실제로는 한가지 예외가 있습니다. 쥐라기 중기에서 백악기 초기에 번성한 Metriorhynchidae 과에 속하는 바다 악어들은 바다의 수온이 떨어진 백악기 초기에도 바로 멸종하지 않고 수백만년을 더 견뎌냈습니다. 따라서 이들이 세운 가설은 좀 더 연구와 검증이 필요해 보입니다.  

 현 시대의 바닷물의 수온이 악어에게 적당하지 않은지 모르겠지만 만일 그렇다면 과연 미래에는 어떻게 될까요 ? 미래 온난해진 지구에는 백사장에 '악어 주의' 표지판이 세워지는 날이 올까요 ? 재미있는 상상지만 일반적으로 진화에 걸리는 시간을 생각해 보면 가까운 미래의 일이라고 생각하기는 어려워 보입니다.  

 참고

http://phys.org/news/2014-08-evolution-marine-crocodilians-constrained-ocean.html 

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/08/140819113102.htm 

Journal Reference:

1. Jeremy E. Martin, Romain Amiot, Christophe Lécuyer, Michael J. Benton. Sea surface temperature contributes to marine crocodylomorph evolution.Nature Communications, 2014; 5 DOI: 10.1038/ncomms5658