네발 달린 뱀의 조상 발견?

(Tetrapodophis amplectus의 복원도. The four-legged snake Tetrapodophis amplectus subdues a gondwanatherian mammal. The scene is set in an Early Cretaceous tropical forest in Gondwana. Credit: Julius T. Cstonyi)

 고생물학자라면 누구나 기가 막히게 잘 보존되었을 뿐 아니라 정확히 진화의 중간 단계를 보여줄 수 있는 완벽한 화석을 발굴하기를 희망할 것입니다. 브라질에서 발견된 1억 1000만 년 전의 파충류 화석은 바로 그런 카테고리에 들어갈 수 있는 완벽한 사례일지 모릅니다. 

 이를 발굴한 포츠머스 대학의 데이브 마틸 박사(Dr Dave Martill from the University of Portsmouth)와 그의 동료들은 이 화석이 네발 달린 뱀의 조상이라는 내용의 논문을 저널 사이언스에 발표했습니다. 이 발견은 학계에 큰 논쟁을 가져올 것으로 예상됩니다.  

 뱀의 조상이 어떤 것인지 확실하게 입증할 화석은 지금까지 발견되지 않았습니다. 다만 아마도 중생대 백악기에 도마뱀으로부터 진화했던 것으로 추정됩니다. ( http://jjy0501.blogspot.kr/2015/05/The-Origin-of-Snake.html 참조) 아마도 이때 이미 앞다리가 없는 뱀의 조상이 존재했을 것이라는 추정이 있었던 것이죠. 

 이번에 발견된 화석의 주인공인 테트라포도피스(Tetrapodophis amplectus) 는 놀랍게도 백악기 당시의 파충류로 앞다리와 뒷다리를 모두 가지고 있습니다. 이는 꽤 놀라운 일이라고 할 수 있습니다.

 이것이 놀라운 이유에 대해서 마틸 박사는 이렇게 설명하고 있습니다. 현재 지배적인 이론에 따르면 뱀의 조상은 아마도 바다 도마뱀에서 진화한 것으로 보고 있습니다. 아무래도 물속에서 유선형의 길쭉한 몸을 진화시킨 도마뱀이 뱀으로 진화할 기회가 더 많았을지 모르죠. 

 하지만 이번 발견은 이와는 반대로 사실 뱀의 조상이 땅에서 굴을 파고 살아가는 천공 도마뱀(burrowing lizard)에서 진화했다는 증거를 지지고 하고 있습니다. 따라서 테트라포도피스가 진짜 뱀의 조상이라면 뱀 진화에 관해서 매우 획기적인 발견이라고 할 수 있을 것입니다.  

 테트라포도피스는 몸길이 20cm에 1cm에 불과한 작은 다리와 긴 몸통을 지니고 있습니다. 여기서 다리가 퇴화하고 몸이 더 길쭉해지면 뱀의 형상이 된다는 것을 알 수 있습니다. 그런데 바로 여기서 논란이 시작됩니다. 과연 이 생물은 그냥 길쭉한 도마뱀일까요? (즉 현존 뱀과는 별개의 그룹) 아니면 진짜 뱀의 조상인 것일까요?     

(테트라포도피스의 다리. The snake has small ‘hands’ that are approx 1cm long.

Credit: Image courtesy of University of Portsmouth ) 

 마틸 박사의 연구팀은 테트라포도피스가 도마뱀처럼 꼬리가 긴 대신 몸통이 늘어난 구조이며, 차이 및 턱의 형태도 뱀의 조상이라는 가설을 지지한다고 설명했습니다. 그러나 이에 대해서 아직 확실치 않다고 생각하는 과학자들도 있습니다. 더 연구가 필요하다는 것이죠.  

 한 가지 흥미로운 점은 작은 다리는 어디에 사용했는지 입니다. 

 복원도에서는 이 다리가 먹이를 잡는데 사용하는 것으로 나와 있습니다. 아무래도 이 작은 다리는 빠르게 걷는데는 적합하지 않은게 분명합니다. 긴 몸통을 감안했을 때 이런 다리는 사실상 걷는데는 별 기능을 하지 못했을 것이고 어쩌면 이때부터 기어다녔거나 혹은 물속에서 헤엄을 쳤을 가능성이 있습니다. 

 연구팀의 분석으로는 긴 노처럼 생긴 꼬리가 없기 때문에 헤엄치는 도마뱀은 아니었을 가능성이 높다고 보고 있습니다. 또 한 가지 재미있는 가능성은 짝짓기를 할 때 서로를 붙잡는 기능을 했을지도 모른다는 분석입니다. 

 진실이 어떠한 것인지는 더 많은 연구가 필요해 보이지만, 아무튼 중생대의 기묘한 파충류라는 점은 분명해 보입니다. 공룡 말고도 중생대에는 별 기묘한 생명체들이 존재했다는 이야기죠. 

 참고 

http://phys.org/news/2015-07-four-legged-fossil-snakes-evolved-burrowing.html

http://www.sciencedaily.com/releases/2015/07/150723140142.htm

 Journal Reference:

1. Dave Martill et al. A four-legged snake from the Early Cretaceous of Gondwana. Science, July 2015 DOI: 10.1126/science.aac5672