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남극권에 살았던 사지동물의 조상


(Full reconstruction of Waterloo Farm by Maggie Newman including Tutusius and Umzantsia. Credit: Maggie Newman)

(Infographic of evolution of the shoulder girdle across the fish to tetrapod transition. Includes the proposed position of the cleithra of Tutusius and Umzantsia. Credit: R. Gess & C. Harris (SA NRF-DST CoE in Palaeosciences))


 제 책인 포식자와 앞서 포스트에서 설명한 것처럼 데본기에는 육기어류 가운데 일부가 다리를 진화시켜 양서류로 진화하고 있었습니다. 현생 양서류, 파충류, 조류, 포유류의 조상이 이 때 육지로 상륙한 것인데, 당연히 고생물학자들이 가장 큰 관심을 가지고 연구하는 분야이기도 합니다. 










 그런데 한 가지 더 흥미를 끄는 주제는 과연 이들이 어떤 환경에서 육지로 상륙했냐는 것입니다. 사실 다리는 바다에서는 필요 없는 정도가 아니라 지느러미에 비해 매우 비효율적이기 때문에 이들이 자주 걸어야만 하는 환경에서 진화했음은 분명합니다. 따라서 대개는 얕은 강과 호수, 습지가 초기 사지류가 등장한 환경으로 흔히 묘사됩니다. 일부 의견은 조수 간만의 차가 심한 강 하류 델타 지형도 있습니다. 


 아무튼 이들이 살았던 환경은 대개 아마존 강 유역처럼 매우 크고 따뜻한 열대 우림으로 묘사됩니다. 지금도 이런 환경에서 다양한 생물이 진화했을 뿐 아니라 생물량 자체도 매우 풍부해 제법 몸집이 큰 초기 사지류가 크게 번성할 수 있는 환경이기 때문입니다. 그런데 흥미롭게도 당시 남극권이었던 남아프리카 공화국에서 데본기 중기인 3억 6천만년 전의 초기 사지류 화석이 발견되었습니다. 


 알바니 박물관의 로버트 게스 박사 (Dr. Robert Gess of the Albany Museum in Grahamstown)와 스웨덴 웁살라 대학, 남아프리카 공화국 윗워터스랜드 대학의 연구팀은 남아프리카에서 새로운 사지형류 두 종 - Tutusius umlambo와 Umzantsia amazana - 를 발견했습니다. 참고로 투투시우스는 남아프리카 공화국의 투투 대주교에서 명칭을 따온 것이라고 합니다. 


 투투시우스는 수미터의 큰 크기이고 움잔치아는 이보다 작은 종입니다. 아쉽게도 전체 골격이 발견되지는 않았지만, 사지류의 진화에 중요한 어깨 골격이 온전히 보존되어 이들이 진화상 어떤 단계에 있는지 추정할 수 있는 증거가 발견됐습니다. 이에 따르면 투투시우스와 움잔치아는 틱타알릭과 이크티오스테가 중간에 있는 사지형류로 생각됩니다. 


 하지만 이 두 사지형류의 중요성은 열대 지역 이외의 지역에서 발견된 첫 번째 사지류의 조상이라는 점입니다. 지금까지 발견된 사지형류의 화석은 30도 이하의 저위도 지역에서 발견되었으며 초대륙 중 Laurussia에서 나왔습니다. 하지만 이 둘은 매우 멀리 떨어진 곤드와나 대륙 남쪽에서 발굴되었습니다. 


 물론 이들이 현상 사지류의 직계 조상인지, 아니면 곁가지에 해당되는지는 알기 어렵지만, 당시 사지류의 조상의 한 지역에만 분포하는 것이 아니라 전 지구적으로 번성했다는 증거를 제시한다는 점에서 흥미로운 결과입니다. 물론 이들이 어떻게 그렇게 멀리 떨어진 지역까지 이동했는지도 흥미로운 주제인데, 육지를 걸어서 이동했을 가능성은 거의 없으므로 역시 바다를 헤엄쳐 멀리 떨어진 강과 호수로 이동했다는 주장이 더 설득력이 있습니다. 


 당시 이 지역은 남위 70도 정도의 고위도 지역이었습니다. 따라서 이들의 발견은 이 시기 곤드와나 대륙의 남극권 지역까지 따뜻한 기후를 유지했다는 증거를 보여줍니다. 그래도 계절적인 변화는 있었을 텐데 과연 어떻게 겨울을 지냈는지도 흥미로운 질문일 것입니다. 


 참고 


R. Gess at Albany Museum in Grahamstown, South Africa el al., "A tetrapod fauna from within the Devonian Antarctic Circle," Science (2018). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.aaq1645



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