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뱀의 조상은 어떻게 생겼을까?


(포유류의 조상과 초기 뱀의 조상의 복원도.  This is a reconstruction of the ancestral crown-group snake, based on this study. Artwork by Julius Csotonyi.
Credit: Julius Csotonyi)  

 현존하는 파충류 가운데서 뱀은 가장 성공한 부류에 속합니다. 남극을 제외한 전 세계 모든 대륙에서 번성하는 3400종의 뱀은 적어도 중생대 백악기 초에는 등장했던 것으로 추정되고 있습니다. 하지만 사실대로 말하면 과학자들은 최초의 뱀의 조상이 어떤 생물이었는지 알려줄 결정적인 단서인 화석을 아직까지 발견하지 못했습니다. 현재까지 여러 가지 증거들을 조합하면 아마도 초기 뱀은 도마뱀의 조상에서 갈라져 나온 듯 한데, 더 구체적인 증거는 아직 발견을 못하고 있죠.

 예일 대학의 앨리슨 샹(Allison Hsiang) 및 동료 과학자들은 이 질문에 답을 얻기 위해서 간접적인 방법을 이용했습니다. 직접적인 화석은 없지만, 현종 그리고 고대의 뱀들의 구조와 형태, 그리고 유전자로부터 데이터를 얻어 이를 이용해 초기 뱀을 재구성한 것입니다. 이들이 정보를 모은 뱀과 도마뱀은 총 73종에 이른다고 합니다.

이들의 주장에 의하면 초기 뱀이 나타난 것은 포유류와 조류의 조상이 진화하던 백악기 초기인 1억 2850만년 전의 일이라고 합니다. 당시 뱀은 작기는 하지만 발목 관절도 존재하는 작은 뒷다리를 가지고 있었던 것으로 추정됩니다. 당시에는 현재의 후손보다 더 진짜 같은 다리를 가졌던 것 같습니다. 그리고 아마도 이들이 초기에 진화된 장소는 지금의 남아메리카에 해당되는 따뜻한 기후의 지역이었다고 합니다.

 초기 뱀의 조상은 야행성으로 움직이는 작은 파충류였습니다. 이들은 변온 동물이기 때문에 사실 밤에는 움직임이 느려지지만, 당시엔 몸을 지킬 수 있는 특별한 수단을 진화시키지 못했기 때문에 낮에는 활동하지 못했을 것으로 추정했습니다. 몸을 칭칭 감아 죽이는 거대한 비단구렁이나 혹은 강력한 독을 가진 독사의 출현은 훨씬 뒤의 일입니다. 당시에 뱀의 조상의 주된 먹이는 작은 곤충같은 힘없고 작은 먹이었을 것으로 추정됩니다.

 뱀의 생태적 지위가 크게 변경된 것은 4500만년에서 5000만년 전에 뱀상과(Colubroidea)에 속하는 뱀들이 진화하면서 부터입니다. 이 시기부터 뱀은 다시 주행성으로 돌아왔으며 오늘날 뱀상과에 속하는 뱀이 전체 뱀의 85%를 차지하고 있습니다.

 그런데 초창기 뱀이 도마뱀에서 진화했다면, 과연 도마뱀이 뱀으로 진화해서 얻은 이득은 무엇일까요? 연구팀은 뱀처럼 기어다는 것이 도마뱀처럼 네 다리로 걷는 것보다 더 다양한 지형에 적응할 수 있다고 합니다. 실제로 뱀이 움직일 수 있는 공간은 도마뱀보다 4.5배 정도 넓다고 합니다. 

 언뜻 생각하기엔 다리 달린 도마뱀이 더 유리할 것 같지만, 뱀은 평지든 나무든 물속이든 쉽게 이동할 수 있으며 구렁이가 담을 넘는 것처럼 장애물을 쉽게 통과할 수 있습니다. 뭔가 유리한 게 있으나 이런 방식으로 진화된 것이겠죠. 

 과연 실제로 초기 뱀의 조상이 어떤 모습인지는 역시 화석이 가장 결정적인 증거를 제시할 것입니다. 하지만 그전까지는 이런 간접적인 방법을 통해 추측해보는 것이 가장 현실적인 방법이 될 것 같습니다. 아무튼 앙증맞은 작은 다리가 재미있네요.   

 참고




Journal Reference:
  1. Allison Y Hsiang, Daniel J Field, Timothy H Webster, Adam DB Behlke, Matthew B Davis, Rachel A Racicot, Jacques A Gauthier. The origin of snakes: revealing the ecology, behavior, and evolutionary history of early snakes using genomics, phenomics, and the fossil recordBMC Evolutionary Biology, 2015; 15 (1) DOI: 10.1186/s12862-015-0358-5
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