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척추 동물의 진화상 분기를 보여주는 4억년 전 물고기



(An artist’s reconstruction of the ancient fish Ligulalepis. Credit: Brian Choo, Author provided)

(A: skull of Ligulalepis viewed from the left side; and B: space for the brain (cranial endocast) also shown in left lateral view. Credit: Alice Clement)

(The position of Ligulalepis in the evolutionary family tree at the base of the osteichthyan radiation. Credit: Brian Choo)


 리굴라렙피스 (Ligulalepis)는 매우 생소한 이름이지만, 척추 동물의 진화상 중요한 화석 가운데 하나입니다. 대략 4억 년 전 살았던 초기 경골어류(osteichthyans)로 경골어류가 두 개의 큰 그룹인 조기어류(actinopterygians)와 육기어류(sarcopterygians)로 갈라지기 전 원시적인 모습을 간직한 고대 어류이기 때문입니다. 


 조기어류는 현생 어류의 대부분을 차지하는 그룹이며 육기어류는 실러캔스나 폐어 같이 아직 물고기 형태로 있는 생물은 드물지만, 육지로 올라와 대성한 척추동물 그룹으로 현생 사지 동물을 포함합니다. 물론 이미 이 시기에 조기어류와 육기어류의 조상격 물고기가 등장하기 때문에 리굴라렙피스 자체가 모든 조기어류와 육기어류의 조상은 아닐 수 있지만, 분화되기 전단계의 모습을 보여준다는 점에서 의미가 적지 않습니다. 경골어류, 조기어류, 육기어류의 진화에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서도 비중있게 다뤘던 부분이기도 합니다. 










 최근 저널 eLife에 실린 연구에서 연구자들은 두 개의 리굴라렙피스 두개골 화석을 고해상도 마이크로 CT 스캔을 통해서 세밀하게 연구했습니다. 그 결과 흥미롭게도 조기어류와 육기어류의 특징이 둘 다 나타나는 것은 물론 연골어류의 특징도 같이 나타났습니다. 예를 들어 내이의 구조는 연골어류의 특징이 있고 뇌를 담는 두개골 뼈는 경골어류의 특징을 지니고 있었습니다. 


 이 시기는 턱을 가진 최초의 물고기인 판피류 (Placoderm)이 등장한지도 사실 그렇게 오래되지 않은 시기로 판피류에서 원시적인 연골어류와 경골어류가 진화하면서 바로 경골어류가 조기어류와 육기어류라는 큰 그룹으로 나눠졌던 것으로 보입니다. 대체 당시에 무슨 일이 있어서 이렇게 빠른 분화가 이뤄졌는지는 아직도 잘 모르지만, 이 당시 아직 완전히 분화되지 않은 원시적 특징을 공유한 물고기들이 다수 존했던 것 같습니다. 


 최근에 발견된 여러 화석들은 이 역동적인 시기에 어떻게 어류의 진화가 이뤄졌는지에 대한 결정적인 단서를 제공하고 있습니다. 비록 우리에게는 생소한 원시적 물고기들이지만, 이들이 있었기에 우리가 있는 것이기 때문에 이들에 대한 연구가 계속 필요합니다. 더 나아가 이 당시 등장한 세 그룹 (판피류, 연골어류, 경골어류) 가운데 경골어류가 특히 큰 성공을 거둔 이유 역시 흥미로운 의문점 가운데 하나일 것입니다. 이 의문을 풀 단서 역시 화석에 담겨 있을 것입니다. 


 참고 


More information: Alice M Clement et al. Neurocranial anatomy of an enigmatic Early Devonian fish sheds light on early osteichthyan evolution, eLife (2018). DOI: 10.7554/eLife.34349




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