기본 콘텐츠로 건너뛰기

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


댓글

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...