절지동물 아가미의 진화 과정을 보여주는 5억 2천만 년 전 화석

(Credit: University of Manchester)

절지동물은 현생 동물군 가운데서 가장 크고 다양한 그룹입니다. 그런 만큼 역사도 오래되어 이미 캄브리아기에 다양한 숫자의 절지동물과 근연 그룹이 존재했습니다. 그런데 당시 동물들은 모두 물에서 살았기 때문에 물속에서 호흡할 수 있는 능력을 지녀야 했습니다. 몸집이 작은 경우 큰 문제가 없지만, 몸집이 점점 커지고 복잡해지면서 결국은 아가미 같이 호흡을 위해 표면적을 늘릴 수 있는 전문적인 기관이 필요합니다.

과학자들은 캄브리아기에 살았던 절지동물의 조상 혹은 그 근연 그룹에서 초기 아가미의 흔적을 발견했습니다. 예를 들어 이 시기에 가장 큰 생물체였던 아노말로카리스의 경우 배 아래에 붙은 날개 같은 플랩 (flap) 에 아가미 같은 구조물이 있었습니다. 하지만 현생 절지동물의 경우 움직이거나 헤엄치기 위한 다리와 그 사이의 아가미 다리가 있는 이지형 다리 (biramous limb)를 지니고 있습니다. 그러나 정확히 어떤 시기에 플랩에서 다리로 진화했는지는 명확하지 않습니다.

맨체스터 대학의 연구팀은 중국, 스웨덴, 스위스의 과학자들과 함께 중국 청장의 화석 발굴 지역 (Chengjiang Fossil Site)에서 발견된 신종 화석인 에라투스 스페라레 (Erratus sperare)에서 그 단서를 발견했습니다. 왜냐하면 이 작은 절지동물 화석에서 다리와 플랩을 동시에 발견했기 때문입니다.

초창기 절지동물은 다리 없이 플랩을 이용해서 헤엄쳤을 것입니다. 다리 같은 부속지는 먹이를 사냥할 때 사용하는 것 정도가 전부였습니다. 하지만 다리를 이용하면 헤엄을 치거나 바닥을 기어다니는 등 여러 가지 동작이 가능하기 때문에 어느 시점에 관절이 있는 다리를 지닌 절지동물이 대세가 된 것으로 보입니다. 에라투스는 그 중간 과정을 보여준다는 점에서 흥미로운 화석입니다.

기괴하게 생기긴 했지만, 이런 절지동물 조상 그룹이 없었다면 우리가 지금 보는 다리가 있는 절지동물 역시 없었을지 모릅니다.

참고

https://phys.org/news/2022-02-fossil-reveals-arthropod.html

Dongjing Fu et al, The evolution of biramous appendages revealed by a carapace-bearing Cambrian arthropod, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences (2022). DOI: 10.1098/rstb.2021.0034

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) ) 앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는 미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기 이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986 (동영상) V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다. 참고 https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

자세한 내용 보기

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson) 월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다. 메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다. 메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다. (동영상)...

자세한 내용 보기

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다. 하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다. 연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...

자세한 내용 보기

고든의 블로그 구글 분점

이 블로그 검색