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5억년 전 협각류의 진화를 알여주는 미니 포식자



(Reconstruction of Mollisonia plenovenatrix, by Joanna Liang. Mollisonia was only about 2.5 cm long. Credit: Joanna Liang, © Royal Ontario Museum)


(Evolutionary tree illustrating the relationship of Mollisonia to other arthropods. This study places it as basal within chelicerates, a group including arachnids (scorpions, spiders, mites, and their relatives), horseshoe crabs and sea scorpions. Certain Cambrian fossils (orange) have played an important role recently in understanding the origin of modern arthropod groups, mandibulates and chelicerates. Credit: Cédric Aria© Royal Ontario Museum)


 지금으로부터 5억년 전인 캄브리아기는 다세포 동물이 갑작스럽게 등장해 번성한 시기로 현재 동물문의 조상이 이 시기에 대부분 등장했습니다. 당시 다양성의 증가는 폭발이라는 단어로 표현될 정도입니다. 과학자들이 캄브리아기 대폭발의 증거를 처음 찾아낸 장소는 캐나다 록키 산맥의 버제스 혈암인데 20세기 초 처음 발굴을 시작한 이래 이 장소에서 수만 종의 화석이 발견됐지만, 아직도 새로운 화석이 계속 발견되고 있습니다.


 2012년부터 로열 온타리오 박물관의 버제스 혈암 조시대에서 발굴 작업에 참여한 고생물학자인 세드릭 아리아 (Cédric Aria, a member of the Royal Ontario Museum's Burgess Shale expeditions)는 캄브리아기 절지동물문의 큰 그룹인 협각류 (거미, 전갈, 투구게, 바다전갈 등의 절지동물)의 초기 진화를 밝혀줄 화석을 발견했습니다. 


 몰리소니아 (Mollisonia plenovenatrix)는 엄지 손가락 크기의 작은 절지동물이지만, 큰 동물이 드물던 당시에는 매우 강력한 포식자였을 것입니다. 이 작은 포식자는 머리 부분에 먹이를 잡는 다리와 감각기관, 그리고 작은 앞다리 같은 협각을 지니고 있어 먹이를 도망치지 못하게 잡고 조금씩 잘라 먹거나 소화시켜 먹었을 것입니다. 과학자들은 잘 보존된 화석과 최첨단 이미징 기술 덕분에 그 세부 구조를 상세히 연구할 수 있었습니다. 


 몰리소니아는 원시적인 형태의 협각을 지니고 있지만 그 형태는 현재 협각류와 큰 차이가 없었습니다. 아가미 역시 현존 협각류의 책허파와 비슷한 형태입니다. 하지만 몰리소니아는 현존 협각류의 직접 조상보다는 멸종된 가지로 생각됩니다. 


 당시에는 절지동물문에서 여러 가지 생명체가 등장했는데, 이 가운데 일부만 살아남아 현재의 협각류, 대악류 (곤충류 등)이 되고 삼엽충류를 비롯해 아노말로카라스 (공하류) 등 원시 절지동물 및 근연 그룹은 모두 멸종해 사라졌습니다. 아무튼 이 시기 다양한 절지동물이 등장해 환경에 적응한 최적의 생존자를 남기지 않았다면 현재 가장 큰 동물문인 절지동물문은 존재하지 않았을 것입니다. 


 버제스 혈암과 캄브리아기 지층에 잘 보존된 화석 덕분에 우리는 5억년전 캄브리아기 대폭발에 대해 많은 사실을 알아낼 수 있었습니다. 하지만 아직도 남은 화석이 많고 이들에 대해 밝혀야 할 진실이 있기 때문에 연구는 계속될 것입니다. 


 참고 


A middle Cambrian arthropod with chelicerae and proto-book gills, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1525-4 , https://nature.com/articles/s41586-019-1525-4


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