(Figure 1. Fossil of the 240-million-old reptile Euparkeria from South Africa. The red arrow indicates the position of the braincase, inside of which the inner ear is located. Credit: Federal University of Santa Catarina)
청각은 매우 오래전 진화된 감각입니다. 소리를 듣는다는 것은 눈으로 보고나 냄새를 맡는 것처럼 생존에 매우 중요한 요소였을 것이기 때문입니다. 그런데 소리의 경우 물에서 육상으로 올라오면서 사실 듣기가 훨씬 어려워졌습니다. 물보다 공기의 밀도가 낮은 만큼 잘 전파가 되지 않기 때문이죠.
이런 약점을 극복하고 육상으로 진출한 척추 동물의 조상들은 새로운 환경에 맞는 청각 기관을 진화시켰습니다. 처음에 등장한 청각 기관은 그저 노출된 고막에 불과했으나 점차 내이(inner ear)를 가진 복잡한 형태의 귀와 전정기관 (몸의 균형을 잡고 움직임을 감지하는 기관, 세반고리관과 전정)을 발전시켜나갔습니다.
고생물학자들은 내이와 진정기관의 진화가 아주 오래전 고생대말부터 시작되었다는 것을 알고 있습니다. 하지만 대개 내이 같은 작은 기관은 화석으로 잘 보존되는 것이 아니라서 연구에 어려움을 겪었습니다.
고생물학자들은 2억 4,500만년 전에 살았던 조룡류(Archosauria, 지배 파충류) 유파르케리아(Euparkeria) 두개골 화석에서 거의 완전하게 보존된 내이를 발견하고 이를 고해상도 CT를 이용해서 3차원적으로 복원했습니다.
조룡류 혹은 지배 파충류라고 불리는 이 그룹은 공룡을 비롯한 조류, 악어 등을 포함한 큰 척추동물의 조상 그룹입니다. 유파르케리아는 특히 조류의 내이 진화를 엿볼 수 있는 특징들을 가지고 있었습니다.
(Figure 2. CT scans of the braincase of Euparkeria (above) and of the inner ear inside it (below, in green). The anterior, lateral, and posterior semicircular canals are shown (asc, lsc, and psc respectively). The cochlea would extend from the vestibule (ve) downwards, passing through the hole. Figures on the left are side views with the front side of the animal to the right and on the right are views from above with front part to below. Credit: Federal University of Santa Catarina )
유파르케리아는 이미 세반고리관 (semicircular canals), 진정(vestibule) 달팽이관 (cochlea)을 모두 가지고 있었으며 소리를 듣는 능력은 물론 균형을 잡는 능력도 뛰어났을 것으로 생각됩니다. 이런 진화는 육상에서 빠르게 먹이를 쫓으면서도 균형을 유지하는 데 중요했을 것입니다.
그 조상에서 이미 이런 진화를 이룩한 덕분에 공룡과 조류는 뛰어난 청력은 물론 민첩한 운동 능력을 같이 확보했을 것입니다. 그리고 이것이 중생대에 이들이 크게 번성하는데 기여했을 것입니다.
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