(Ediacaran sea floor, Namibia, Southwest Africa - 543 million years ago. Credit: Museum of Natural History, University of Oxford / Mighty Fossils.)
(Estimated timeline for the origin of animals based on molecular clock analyses. The grey bar on the right of the image is the origin of animals based on an Ediacaran upper calibration. The grey bar to the left is the origin based on older deposits in the Tonian period, as suggested by the new study. Credit: Orin Lole Durbin.)
최초의 다세포 동물이 어느 시기에 진화했는지는 과학적으로 논쟁이 많은 주제입니다. 아무래도 오래 전으로 거슬러 올라갈수록 화석 기록이 불완전해지고 남은 게 별로 없기 때문일텐데, 여기에 초기 다세포 동물이 몸집이 작고 단단한 골격이 없어 보존 상태가 좋지 않은 것도 중요한 이유입니다.
육안적으로 쉽게 알아볼 수 있는 다세포 동물의 화석은 캄브리아기 이전의 6억 3500만 년 전부터 5억 3880만 년 전 시기인 에디아카리기 생물군에서 확실하게 나타납니다. 하지만 이것도 주로 후반기에 큰 화석이 몰려 있고 초기에는 작은 화석만이 존재합니다.
예를 들어 중국의 에디아카라기 지층에서 발견된 약 5억 9천만 년 전의 화석 퇴적층인 웡안 생물군(Weng'an Biota)에는 미세한 유기체들이 놀라울 정도로 상세하게 보존되어 있지만, 그중 어느 것도 동물로 확실하게 식별되지는 않았습니다. 따라서 과학자들은 최초의 큰 다세포 동물이 웡안 생물군 이후에 출현했을 것이라고 생각해 왔습니다. 이는 만약 그 시기에 동물이 존재했다면 보존 상태가 완벽한 화석 퇴적층이 그 화석을 보존했을 것이라는 가정에 근거합니다.
하지만 분자 시계 분석을 기반으로 추정한 동물 기원 시기를 보면 다세포 동물의 공통 조상은 5억 9천만 년 전보다 훨씬 이전 시기인 8억 5500만년에서 7어 2300만년으로 생각됩니다. 로스 앤더슨 옥스퍼드 대학교 부교수 (Ross Anderson (Museum of Natural History, Oxford University))가 이끄는 과학자팀은 몽골의 케센 생물군(Kheseen Biota)에서 발견된 매우 잘 보존된 미세 화석들을 종합적으로 조사했습니다.
케센 생물군은 웬안 생물군보다 4천만 년 이상 이후 지층에 속하지만, 두 생물군은 일부 종을 공유합니다. 이 시기에는 나미비아와 중국 남부를 포함한 세계 여러 지역에서 동물 화석이 발견되었습니다. 연구팀은 이전에 기록되지 않은 지역에서 채취한 샘플을 포함하여 140개 이상의 샘플을 주사 전자 현미경으로 분석했습니다. 그 결과 가시와 가지 모양의 돌기가 있는 작은 구형 유기체인 아크리타르크를 비롯하여 내부 세포를 지닌 배아와 유사한 화석 등 정교한 새로운 미화석 종들이 발견되었습니다. 하지만 큰 동물의 흔적은 찾을 수 없었습니다.
5억 5천만 년 전에는 이미 에디아카라 동물군의 큰 화석들이 다른 지층에서 발견됐기 때문에 케신 생물군은 웬간 생물군에서도 당시에 큰 동물이 있다면 이곳에서 화석이 발견되었을 것이라는 주장을 반박합니다. 케신 미화석은 보존 상태가 매우 양호하지만, 당시 동물이 존재했음에도 불구하고 동물 화석은 발견되지 않았습니다.
연구팀은 훨씬 더 이전 시대인 약 8억 5천만 년에서 7억 3천만 년 전으로 거슬러 올라가는 여러 지층을 살펴보았습니다. 여기에는 노르웨이의 스반베르그펠레트 지층, 호주의 비터 스프링스 지층, 그리고 미국 애리조나주의 추아르 지층이 포함되는데, 이 모든 지층은 동물 화석이 풍부하게 매장되어 있을 가능성이 높지만, 지금까지 큰 동물 화석은 발견되지 않았습니다.
연구팀은 분자 시계와의 불일치를 고려해 이 시기 초기 동물들이 작고 몸이 부드러웠으며, 후대의 동물들처럼 껍데기, 뼈 또는 기타 단단한 구조물이 없어 화석화되기 힘들었다고 추정했습니다. 따라서 연구팀은 향후 연구에서는 다양한 환경과 화석화 방식을 반영하는 세계 각지의 화석 퇴적층을 조사하여 동물 화석을 찾아야 한다고 주장했습니다. 또한, 동물의 몸체 화석, 활동 흔적, 화학적 생체 표지자 등 동물과 관련된 모든 증거를 고려해야 한다고 언급했습니다.
결국 이 문제는 결정적인 단서가 될 가장 오래된 동물 화석을 찾아면 해결될 것입니다. 7-8억 년 전 초기 동물의 모습을 간직한 화석이 어디서 발견될 수 있을지 궁금합니다.
참고
https://phys.org/news/2026-10-animals-evolved-vastly-earlier-fossil.html
Orin Lole Durbin et al, Re-evaluating molecular clock maximum age calibrations revives pre-Ediacaran divergence estimates for animals, Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aeg6289. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeg6289
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