물속으로 다시 들어간 초기 사지류의 조상

 (Illustration of Qikiqtania wakei (center) in the water with its larger cousing, Tiktaalik roseae. Credit: Alex Boersma)

 어류에서 사지류로 진화하는 중간 단계에 있는 초기 동물들을 피사포드 (fishapod, 사지형 어류)라고 부릅니다. 물고기와 양서류의 중간 단계에 있는 생물로 2004년 발견된 틱타알릭 (Tiktaalik) 이 대표적입니다. 과학자들은 틱타일릭과 그 전후에 있었던 피사포드의 화석을 발굴해 최초의 사지류가 어떤 과정을 거쳐 진화했는지 밝혀냈습니다. 

 틱타알릭: https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3579900&cid=58943&categoryId=58961

 하지만 사실 진화에는 특별한 방향성이 있을 수 없습니다. 피사포드 가운데 일부가 육지 생활에 적응해 양서류, 파충류, 포유류, 조류로 진화했지만, 생존에 유리하다면 언제든지 물로 다시 들어갈 수 있습니다. 사실 많은 사지류가 다시 물로 들어가는 생활을 선택했습니다. 그리고 피사포드 역시 예외일 수가 없습니다. 

 2004년 캐나다 북극권의 엘즈미어 (Ellesmere) 섬에서 틱타알릭을 발굴한 닐 슈빈 (Neil Shubin) 과 그의 동료들은 당시에 발굴했던 여러 표본 가운데 아직 분석하지 못한 틱타알릭과 유사한 화석 표본을 조사했습니다. 이 화석은 본래 발굴했던 틱타알릭과 비슷한 형태로 처음에는 어린 개체로 생각되어 분석이 늦어졌습니다. 

 그런데 이를 분석한 연구팀은 이 화석이 사실 틱타알릭이 아닌 새로운 피사포드란 사실을 깨달았습니다. 퀴키크타니아 와케이(Qikiqtania wakei)는 대략 76cm 크기의 생물체로 틱타알릭보다 작은 편인데, 더 중요한 사실은 뒷다리와 앞다리가 모두 걷기보다 물속 환경에 더 유용한 형태라는 점입니다. 즉 피사포드인데 다시 피쉬의 삶을 택한 것입니다.

 연구팀은 퀴키크타니아의 화석을 정밀 3D CT 스캔을 통해 비파괴적 방법으로 조사하려 했지만, 하필 시기가 코로나 19 판데믹과 겹쳐 한동안 다시 늦어질 수밖에 없었습니다. 2020년 중순에 다시 대학이 문을 열고 CT 스캔 결과를 볼 수 있게 되자 연구팀은 감탄할 수밖에 없었습니다. 틱타알릭보다 약간 이른 시기나 같은 시기에 다른 선택을 한 피사포드의 모습을 확인할 수 있었기 때문입니다. 

(3D CT 스캔)

 피사포드의 후손인 파충류, 조류, 포유류는 모두 여러 차례에 걸쳐 다시 물로 들어가게 됩니다. 물속이 그만큼 안정적이고 먹이가 풍부한 환경이기 때문입니다. 퀴키크타니아는 아예 물밖으로 나오기도 전에 다시 들어간 경우이지만, 그만큼 수중 환경이 생명체에 유리한 조건이라는 점을 다시 보여주는 사례이기도 합니다. 

 참고 

https://phys.org/news/2022-07-fossil-four-legged-fishapod-tiktaalik-ventured.html

 Thomas Stewart, A new elpistostegalian from the Late Devonian of the Canadian Arctic, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04990-w. www.nature.com/articles/s41586-022-04990-w