기본 콘텐츠로 건너뛰기

네 발로 직립한 고생대 파충류?


​
 지금으로부터 2억 6,000만 년전, 초대륙 판게아는 아직 공룡을 비롯한 중생대 동물들이 등장하기 전이었습니다. 그래서 지상에는 지금은 보기 어려운 동물들이 대륙을 활보하고 다녔습니다. 최대 몸길이 3m에 달하는 단궁류 파충류인 파레이아사우루스(Pareiasaurs)는 현재는 멸종된 원시적 파충류 무리로 당시 번성하던 초식 동물이었습니다.
​
​
 과학자들은 이 고대 동물이 원시적인 파충류라고 생각해왔습니다. 따라서 파레이아사우루스가 현대의 포유류처럼 네발로 수직으로 직립할 것이라고 생각한 사람은 없었습니다. 보통 도마뱀이나 악어 같은 현대의 파충류는 다리가 몸통에 수직으로 붙어 있는 것이 아니라 옆으로 나와 있습니다. 따라서 이들은 마치 엎드린 것 같은 자세로 걷게 됩니다.
​

 그러나 공룡류나 포유류는 네발을 수직으로 펼수 있는 골격 구조를 가지고 있습니다. 따라서 아주 큰 하중을 버틸 수 있습니다. 따라서 물속에 들어가지 않더라도 충분히 큰 하중을 버틸 수 있으며 장시간 빠른 속도로 달릴 수가 있습니다. 이는 걷기에 더 효율적인 구조이며 더 진화된 구조로 여겨지고 있습니다.
​
​
 그런데 2억 6,000만 년전 살았던 파레이아사우루스 중 하나인 부노스테고스 아코카넨시스 Bunostegos akokanensis 의 골격은 이것과는 다른 이야기를 하고 있습니다. 이를 분석한 고생물학자들은 이 원시 파충류의 다리가 사실은 수직으로 몸통과 연결되어 있었다는 사실을 알아냈습니다.
​
​
​

(부노스테고스의 복원도. About the same size as a cow, this pre-reptile also stood the same way -- upright with its legs underneath. It may be the earliest known creature to do so, according to a new study. Credit: Morgan Turner )
​
​
​

(앞다리를 분석한 결과 몸통에 수직으로 연결되었다는 사실이 밝혀짐.  How do we know Bunostegoswalked upright on all fours? The bones in four areas: 1) the shoulder 2) the humerus 3) the elbow joint 4) the radius and ulna. Credit: Image: Morgan Turner )
​
​
 브라운 대학의 모간 터너(Morgan Turner)와 그 동료들은 이 내용을 저널 Journal of Vertebrate Paleontology에 발표했습니다. 이들에 의하면 이런식으로 수직 사족 보행을 한 가장 오래된 사례라고 합니다.
​
​
 사실 이 단궁류 파충류는 멸종된 그룹으로 현대의 조류나 포유류의 조상은 아닙니다. 하지만 이와 같은 독자적인 진화를 이뤘다는 것은 놀라운 일이긴 합니다.
​
​
 연구팀은 아마도 이 동물이 살았던 당시 환경이 영향을 주었을 것으로 분석했습니다. 황소만한 크기의 초식 동물인 부노스테고스는 먹이를 찾아서 분주히 이동했습니다. 먹이가 충분치 않은 환경에서 이들은 효율적으로 장거리를 이동해야 하는 진화압을 받았을 것입니다. 그 결과 등장한 것이 이와 같은 새로운 다리 디자인이었습니다.
​
​
 그러나 이들은 페름기말 대멸종을 피하지 못한 것으로 보입니다. 페름기말 대멸종은 고생대를 마무리하고 중생대를 시작하는 큰 사건이었습니다. 이 격변의 시기에 살아남은 소수의 종들은 후손을 남겨 크게 번성했지만, 대다수 동식물은 그렇지 못했죠. 새로운 디자인으로 무장한 이 초식 동물 역시 운이 좋지 않았던 것 같습니다.
​
​
 부질없는 일이기는 하지만 만약 이 독특한 파충류가 후손을 남겼다면 재미있는 동물 그룹으로 진화하지 않았을까 상상해 봅니다.
​
​
 참고
​
​
​
​
​

​
​

댓글

이 블로그의 인기 게시물

중등도 코로나 19 환자에서 제한적인 효과만을 확인한 렘데시비르

   현재 렘데시비르는 인공 호흡기 치료가 필요한 환자 등 중증 코로나 19 환자의 치료제로 사용되고 있습니다. 다만 공급이 부족해서 갑자가 중증 코로나 19 환자가 늘어날 경우 수급 문제가 불거질 수밖에 없습니다. 따라서 이를 중등도 코로나 19 환자 (경증이나 무증상은 당연히 치료가 필요없거나 대증 요법 정도) 사용한다는 것은 지금 당장에 급한 연구는 아니지만, 나중에 수급량이 많아지고 가격이 낮아질 때를 생각하면 의미 있는 연구 결과입니다.   렘데시비르 제조사인 길리어드 사이언스의 다아애나 브레이너드 박사 ( Dr. Diana Brainard of Gilead Sciences )는 병원에 입원이 필요했던 중등도 코로나 19 환자 584명을 렘데시비르 5일, 10일 투여 실험군과 위약을 투여한 대조군으로 나눠 임상 경과, 사망 등 중요한 합병증 발생 등에서 차이를 보이는지 조사했습니다. 연구 대상자의 40% 이상은 당뇨 같은 만성 질환이 있었으며 평균 연령은 57세였습니다.   연구 결과 대조군의 2%, 5일 투여군의 2%, 10일 투여군의 1%가 사망했으나 사망자 수가 4명, 3명, 2명 정도로 통계적 차이를 판단하기에는 사망자 수가 적어 결론을 내리기 어려웠습니다. 연구팀은 5일 투여군에서 임상 경과가 다소 호전되는 것을 판단했으나 10일 투여군에서는 통계적 차이를 검증할 수 없었습니다. 결론적으로 말해 중등도 코로나 19 환자에서 렘데시비르 투여는 확실한 임상적 이득이 없었습니다.     5일 투여량만 해도 가격이 3120달러라는 점을 감안할 때 중등도 환자에서 렘데시비르 투여는 설령 공급이 원활하다고 해도 적절한 치료법이 아닌 것으로 판단됩니다. 더구나 지금처럼 공급이 불안해 중증 환자 투여 물량 확보가 아쉬운 상황에서는 말할 것도 없습니다.  이번 연구는 렘데시비르보다 효과가 뛰어나면서 저렴한 차세대 항바이러스 치료제의 필요성을 다시 보여준 것으로 생각됩니다....

178Tb/s - 광섬유 통신 신기록 수립

  ( Lidia Galdino, lead researcher on the study. Credit: James Tye / UCL )  현재 가정에 들어오는 초고속 광통신은 10Gb/s 정도가 가장 빠른 편입니다. 그러나 사실 광섬유를 통해서 보낼 수 있는 정보량은 이것보다 훨씬 많습니다. 현재 개발 중인 기술 가운데서는 이미 1Tb/s 이상이 속도를 지닌 것들이 많아 미래에는 테라 인터넷 시대가 가능할 것으로 예상됩니다. 그런 가운데 영국 유니버시티 칼리지 런던 (UCL)의 리디아 갈디노( Lidia Galdino )가 이끄는 연구팀이 178Tb/s라는 신기록을 세웠다는 소식입니다.   광섬유 통신을 위한 주파수는 4.5THz까지 높일 수 있습니다. 최근에 개발된 신기술은 9THz 벽도 돌파했습니다. 그러나 연구팀은 16.8THz라는 새로운 영역에 도달했습니다. 주파수가 높을 수록 더 많은 정보를 전송할 수 있습니다. 하지만 16.8THz의 주파수로도 178Tb/s의 데이터 전송 속도는 사실 불가능합니다. 연구팀은  Geometric Shaping (GS) 방식으로 레이저 신호의 페이즈, 밝기, 편광 수준을 조절해 여러 신호가 서로 간섭 없이 전달되게 만들어 이런 신기록을 수립했습니다.   물론 새로운 기술이 항상 그렇듯이 바로 상용화가 가능한 것은 아닙니다. 특히 광섬유는 장거리 정보 전송이 가능해야 할 뿐 아니라 오류 없이 장시간 작동이 가능해야 합니다. 자꾸 에러가 생기거나 고장난다면 아무리 속도가 빨라도 무용지물입니다. 이 단계를 극복하고 경제성까지 갖춰 실용화 되는 경우는 사실 소수에 지나지 않습니다.   하지만 경쟁적으로 Tb 급 대역폭을 지닌 광통신 기술이 개발되고 있어 테라바이트 급 정보도 순식간에 전송할 수 있는 시대가 올 것은 분명합니다. 과거 전화선을 이용한 56K 모뎀에서 지금의 광섬유 기반 초고속 인터넷이 온 것처럼 속도는 계속 빨라질 수밖에 없기 때문입니다...

코로나 19 감염 위험성이 큰 동물은?

  ( A new genomic study ranks the potential of the SARS-CoV-2 spike protein to bind to the ACE2 receptor site in 410 vertebrate animals. Old World primates and great apes, which have identical amino acids at the binding site as humans, are predicted to have a very high propensity for binding ACE2 and are likely susceptible to SARS-CoV-2 infection. Credit: Matt Verdolivo/UC Davis )    코로나 19를 일으키는  SARS-CoV-2는 사스 및 메르스와 마찬가지로 박쥐를 자연 숙주로 삼는 베타 코로나바이러스 계통입니다. 따라서 본래 박쥐에 살던 바이러스가 중간 단계를 거쳐 사람으로 넘어온 것으로 추정됩니다. 그런데 이 이야기는 SARS-CoV-2 역시 사람에만 감염되는 것이 아니라 종을 넘어 다른 포유류나 조류, 혹은 척추동물에 감염될 수 있음을 시사합니다. 코로나 바이러스가 침투하는 경로인 ACE2 수용체는 다른 척추동물에서도 볼 수 있기 때문입니다. 다만 SARS-CoV-2와 ACE2 수용체의 결합 수준은 동물마다 큰 차이가 있어 감염 위험도는 모두 다를 수밖에 없습니다.   캘리포니아 대학 데이비스 캠퍼스 (UC Davis)의 조안나 다마스 (Joana Damas)와 그 동료들은 410종의 척추동물에서 ACE2 수용체 유전자를 조사해 코로나 19 감염 위험도를 조사했습니다. 연구팀에 따르면 ACE2 수용체 전체가 아니라 25개의 아미노산 배열이 특히 결합력에 큰 영향을 미쳐 감염 가능성을 결정합니다.   연구 결과 쉽게 예상할 수 있듯이 사람과 가까운 침팬치, 고릴라, 보노보...