기본 콘텐츠로 건너뛰기

점점 크기를 줄인 말의 조상과 반대로 키운 맥의 조상?



(Window into the 47 million year old ecosystem of the Geiseltal fossil locality with the small-sized horse-ancestor Propalaeotherium on the left, the ancient tapir Lophiodon in the middle, and a young terrestrial crocodile Bergisuchus in the background. Credit: Márton Szabó)

(Exceptionally well fossilized skeletons of the ancient tapir Lophiodon (top) and the ancestral horse Propalaeotherium (bottom) from the middle Eocene Geiseltal locality (Germany, Saxony-Anhalt). Credit: Oliver Wings)


 튀빙겐 대학의 마르톤 라비 박사(Dr. Márton Rabi from the University of Tübingen and the Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU))가 이끄는 독일의 고생물들이 독일 동부 게이셀탈 (Geiseltal)의 지층에서 흥미로운 사실을 발견했습니다. 연구팀은 에오세 (Eocene) 중반인 4700만년 전 말의 오래된 조상과 맥(Tapir)의 오래된 조상 화석을 연구하던 중 본래 몇 개의 다른 종이라고 생각했던 화석들이 사실은 하나의 종이 100만년 간 변한 것이라는 사실을 확인했습니다. 


 연구팀은 산소와 탄소 동위원소를 이용한 정밀한 연대 측정을 통해 100만년 동안 말의 조상에 해당하는 신생대 초기 동물인 프로팔라에오테리움 Propalaeotherium의 몸무게는 39kg에서 26kg으로 줄어든 반면 맥의 조상에 해당되는 로피오돈 Lophiodon의 몸집은 124kg에서 223kg으로 증가했다는 사실을 확인했습니다. 


 큰 몸집과 작은 몸집은 각기 장단점이 있습니다. 몸집이 작을수록 적은 먹이로도 생존이 가능해지고 개체수가 많아지므로 환경이 나쁠 때 자손을 남길 가능성이 커집니다. 또 수명이 짧아지는 만큼 번식에 더 많은 에너지를 쏟고 빠른 속도로 개체수를 늘릴 수 있습니다. 이런 전략을 선택한 대표적인 포유류는 쥐일 것입니다. 반면에 몸집이 커지면 포식자의 공격에서 매우 안전해집니다. 일반적으로 수명도 같이 길어지므로 한 개체가 자손을 남길 수 있는 시간도 길어집니다. 이런 전략을 택한 대표적인 포유류는 코끼리입니다. 


 연구팀은 에오세 중기에 게이셀탈 지층을 연구해 당시 기후 변화를 포함한 큰 환경 변화가 없었다는 사실을 확인했습니다. 당시에는 지구가 지금보다 더웠고 독일 지역은 열대 혹은 아열대 기후대에 속했습니다. 지금의 아프리카나 남미 지역과 비슷한 환경에서 말과 맥의 조상은 정반대의 생존 전략을 택한 것으로 보입니다. 애매한 생존 전략으로 비슷한 생태학적 지위를 다투는 것보다 오히려 특화되어 서로 다른 생태학적 지위를 차지하는 편이 모두의 생존에 유리하기 때문일 것입니다. 이것이 같은 장소에서도 다양한 생물을 볼 수 있는 이유 중 하나입니다. 


  아무튼 예외적으로 잘 보존된 화석 덕분에 시간에 따른 생물 진화를 상세히 확인할 수 있는 드문 기회인 것 같습니다. 


 참고 


Simon J. Ring et al. Divergent mammalian body size in a stable Eocene greenhouse climate, Scientific Reports (2020). DOI: 10.1038/s41598-020-60379-7



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...