기본 콘텐츠로 건너뛰기

포유류의 앞다리는 2억 7천만년 전 진화



(Thrinaxodon, a therapsid animal related to today's mammals. The therapsids are the group where mammal relatives began developing diverse forelimbs. Credit: (c) April I. Neander)


 포유류의 특징은 여러 가지 입니다. 털이 있고 항온동물이며 젖을 먹이고 새끼를 낳는다는 (태반 포유류) 특징이 포유류의 가장 두드러진 특징이지만, 사실 골격 구조 역시 다른 사지류나 척추동물과 차별화된 부분이  있습니다. 현생 포유류는 모두 단궁류에 속하는데 이는 두개골에 있는 측두창이 하나라는 의미입니다. 또 포유류는 공룡, 조류, 억어류, 기타 파충류와 다른 앞다리 구조를 진화시켜 다양힌 환경에 적응할 수 있습니다. 


 시카고 필드 박물관의 Jacqueline Lungmus (research assistant at Chicago's Field Museum and a doctoral candidate at the University of Chicago)를 비롯한 과학자들은 고생대 초기 단궁류의 화석을 분석해 어깨와 팔목 관절을 지닌 포유류의 다재다능한 앞다리가 진화한 것이 2억 7천만년 전이라는 결론을 내렸습니다. 초기 양막류가 파충류, 조류, 공룡류를 포함한 석형류와 단궁류로 갈라진 것은 3억1200만년 전으로 여겨지고 있습니다. 


 제 책인 포식자에서 설명한 것처럼 페름기에 등장한 초기 단궁류의 대표는 반룡류였습니다. 이 원시적인 단궁류는 2억 7천만년 잔에 보다 현생 포유류에 가까운 조상인 수궁류로 대체됩니다. 연구팀은 73종의 반룡류와 수궁류 골격 화석을 비교해 현생 포유류와 비슷한 앞다리 관절 및 그조가 진화한 시기를 조사했습니다. 그 결과 수궁류가 본격적으로 등장한 2억 7천만년 전에 이런 앞다리 구조가 진화한 것으로 나타났습니다. 




 반룡류의 다리 구조는 포유류보다 악어에 더 가까운 형태지만 수궁류에 와서는 현생 포유류처럼 거의 수직으로 몸을 지탱할 뿐 아니라 앞다리 역시 훨씬 유연하게 움직일 수 있습니다. 오늘날 도구를 자유자재로 쓸 수 있는 인간의 손이나 하늘을 나는 박쥐의 날개, 그리고 고래의 지느러미처럼 다양하게 진화한 포유류의 앞다리는 역사가 매우 깊은 셈입니다. 


 페름기는 지금 우리와 관련이 없는 먼 옛날처럼 느껴지지만 이 시기 포유류의 기본 형태를 잡아가던 중요한 시기라는 점은 의심의 여지가 없습니다. 



 참고 


Jacqueline K. Lungmus el al., "Antiquity of forelimb ecomorphological diversity in the mammalian stem lineage (Synapsida)," PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1802543116 



댓글

  1. 안녕하세요, 게시글 재미있게 보고 있습니다. 그런데, 두 번째 문단의 '과학자들은 고생대 초기 단궁류의 화석을 분석해' 부분을 고생대 후기로 수정하셔야 할 것 같네요!

    답글삭제

댓글 쓰기

이 블로그의 인기 게시물

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

이빨이 다시 진화한 개구리

  ( CT scans of Gastrotheca guentheri skulls revealed what appeared to be identical rows of teeth on both the upper and lower jaws, which researchers later confirmed through dissection. Credit: Florida Museum/Daniel Paluh )  개구리는 2억년 전 진화 과정에서 이빨을 잃어버리고 큰 턱과 혀를 이용해 곤충 같은 작은 먹이를 잡아 먹는 방향으로 진화했습니다. 파충류나 포유류 같은 다른 사지류와의 경쟁에서 밀려 양서류가 쇠퇴하고 멸종하던 시기에도 개구리는 여전히 생존할 수 있었던 비결입니다.   이빨이 없는 덕분에 큰 혀를 발사하기 편해졌을지는 모르지만, 이빨이 없으면 종종 불편할 때가 있습니다. 씹는 대신 삼키기 때문에 음식을 씹을 수 없다는 점은 문제되지 않지만, 필사적으로 달아나려는 먹이를 잡기 힘들기 때문입니다. 이런 이유 때문에 일부 개구리는 이빨 같이 보이는 엄니 (fang)을 지니고 있으나 이는 사라진 이빨이 다시 난 것이 아니라 다른 부분이 진화한 것입니다.   이는 돌로의 법칙 ( Dollo's Law )으로 알려져 있습니다. 진화 과정에서 퇴화한 부분이 다시 생겨나지 않으며 대신 필요하면 다른 부분이 진화해 그 역할을 대신한다는 것입니다. 예를 들어 아가미가 사라진 사지 동물은 다시 물에 들어온다고 해도 아가미가 다시 생기진 않습니다. 대신 고래처럼 폐가 커져서 그 기능을 대신하게 됩니다.   하지만 모든 법칙엔 예외가 있기 마련입니다. 남미에서 발견된 멸종 위기 개구리 중 하나인 구엔터 유대류 개구리 ( Gastrotheca guentheri, Guenther's marsupial frog, dentate marsupial frog)는 완전한 형태의 이빨을 지니고 있습니다. 참고로 유대류 개구리라는 명칭은...