고대의 가시벌레? 초기 동물의 방어 전략의 등장

(Collinsium ciliosum, a Collins' monster-type lobopodian from the early Cambrian Xiaoshiba biota of China. Credit: Javier Ortega-Hernández )​

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 영국 캠브리지 대학(University of Cambridge)과 중국 유난 대학(Yunnan University )​의 연구자들이 약 5억 년전 캄브리아기에 살았던 새로운 유조 동물(velvet worms, or onychophora)의 화석을 발굴했습니다. 이 시기의 유조 동물은 위 아래, 앞뒤가 뒤늦게 밝혀진 할루키게니아( http://blog.naver.com/jjy0501/220402414941 참조)가 가장 유명한데, 새롭게 가시로 무장한 독특한 사촌이 발굴된 셈입니다.

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 고생물학자 데스몬드 콜린스(Desmond Collins)의 이름을 따서 털이난 콜린스의 괴물이라는 뜻의 콜린시움 실리오숨(Collinsium ciliosum)이라 명명된 이 고대 화석은 5억 년전 중국에서 살았던 유조 동물입니다.

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 콜린시움의 가장 큰 특징은 두 가지로 첫 번째는 온몸에 난 가시 같은 구조물입니다. 이 구조물의 용도는 아무래도 몸을 방어하기 위한 것으로 보이는데, 연구팀은 이를 무장한 벌레('super-armoured' worm)라고 표현했습니다. 두 번째는 아마도 바닷속의 유기물을 걸러먹는 용도로 생각되는 머리쪽의 그물망같은 부속지입니다.

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 캄브리아 시기는 현생 동물문의 대부분이 등장한 다세포 동물 역사의 초창기로 온갖 기이하게 생긴 동물들이 살았던 시기입니다. 이 시기의 생물 다양성은 그 이전시기와 확연하게 구분되는데, 고생물학자들은 이를 캄브리아 대폭발이라고 부르고 있습니다. 그 이유에 대해서는 아직도 여러 가지 가설이 난무하고 있지만, 아무튼 이 시기가 온갖 다양한 생물이 등장한 진화상의 실험적인 시기였던 점은 분명합니다.

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 유조 동물의 조상 역시 당시에 여러 가지 실험에 동참하고 있었습니다. 연구팀의 일원인 캠브리지 대학의 자비어 오르테카-에르난데스 박사(Dr Javier Ortega-Hernández of Cambridge's Department of Earth Sciences)는 오늘날의 유조 동물이 극도로 단순하고 똑같이 생긴 벌레인 반면 캄브리아 시기의 유조 동물은 훨씬 큰 다양성을 가진 생물이었다고 언급했습니다.

(콜린시움의 화석.  Collinsium ciliosum, a Collins' monster-type lobopodian from the early Cambrian Xiaoshiba biota of China. Credit: Jie Yang )

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 콜린시움은 먼저 발견된 할루키게니아와는 달리 본격적으로 '무장'을 시작했습니다. 물론 할루키게니아 역시 등에 가시가 있지만, 옆구리가 훤하게 노출되어 있어 대체 이 가시의 용도가 무엇인지에 대해서 지금도 논란이 계속되고 있습니다. 어쩌면 실제보다 몸이 커보이게 해서 포식자를 물리치는 용도일수도 있고 혹은 이 가시가 잘 움직여서 생각보다 빈틈이 없었는지도 모르는 일이지만 확실하지는 않습니다.

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 반면 콜린시움은 아주 분명하게 방어용인게 확실한 가시를 가지고 있습니다. 부드러운 몸에 돋아난 72개의 가시는 지금 보면 그다지 위협적으로 보이지는 않지만 과학자들은 매우 중요한 방어 도구로 보고 있습니다. 왜냐하면 당시에 살았던 동물들은 대부분 부드러운 몸만 가졌기 때문입니다.

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 그런데 캄브리아 시기에 한 다세포 동물이 다른 다세포 동물을 잡아먹는 육식이라는 생존전략이 새로운 흐름으로 자리잡았습니다. 당연히 먹히는 입장에 있는 동물들은 새로운 방어수단을 개발할 필요가 있었습니다. 그 결과 이 시기에는 다양한 방어수단을 개발한 동물들이 등장했고 동시에 튼튼한 이빨 같은 새로운 공격수단을 개발한 동물들도 동시에 등장했습니다. 아마도 이것이 당시의 다양성의 원인 중 하나였을 것입니다.

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콜린시움은 이런 초창기 방어수단의 등장을 알리는 좋은 표본입니다. 지금보면 강력한 보호수단 같지는 않지만, 당시에는 이런 가시가 있고 없고가 생존에 중요한 차이를 만들었을 것입니다. 그리고 자연 선택에 의해 보호수단이나 민첩한 행동같은 회피수단을 가진 동물들이 살아남으면서 결국 일부만 후손을 전달했을 것입니다.

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 지금보면 기괴하게 생긴 동물들 역시 살기 위한 치열한 생존의 결과였을 것입니다. 그리고 그 중 성공한 것만 후손을 전달했을 것입니다. 우리 역시 그렇게 살아남은 동물들의 후손일 것입니다.

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 이 연구는 저널 PNAS에 실렸습니다.

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 참고

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http://phys.org/news/2015-06-spiky-monsters-species-super-armored-worm.html

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http://www.sciencedaily.com/releases/2015/06/150629152437.htm

Journal Reference:

1. Yang, J et al. A super-armoured lobopodian from the Cambrian of China and early disparity in the evolution of Onychophora. PNAS, 2015 DOI: 10.1073/pnas.1505596112

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