(A warm-blooded mammal ancestor breathing out hot hair in a frigid night. Credit: Luzia Soares)
(Size differences between inner ears (in grey) of warm-blooded (on the left) and cold-blooded (on the right) mammal ancestors. Inner ears are compared for animals of similar body sizes. Credit: Romain David and Ricardo Araújo)
포유류와 그 조상들이 구체적으로 언제 온혈 혹은 내온성 (Endothermy, warm-bloodedness) 능력을 갖췄는지는 오랜 논쟁의 대상이었습니다. 아마도 상당히 오래전 온혈성을 획득했을 것으로 생각되지만, 화석상의 기록으로 남는 능력이 아니라 정확한 시점을 판단하기 어려웠습니다.
리스본 대학의 리카르도 아라우조 박사 (Dr. Ricardo Araújo (University of Lisbon))와 파리 자연사 박물관의 로메인 데이빗 박시 (Dr. Romain David (Natural History Museum of Paris))가 이끄는 국제 과학자 팀은 의외의 화석에서 중요한 단서를 발견했습니다. 바로 내이에 있는 세반고리관 화석입니다.
세반고리관은 내부에 있는 액체의 흐름을 감지해서 몸의 3차원적인 움직임과 회전을 인지하는 기관입니다. 작지만 우리 몸의 균형을 맞추는 데 중요한 역할을 합니다.
그런데 연구팀은 세반고리관 내부에 액체의 점도가 체온에 따라 달라진다는 점에 주목했습니다. 체온이 높을 수록 점도가 줄어들기 때문에 액체가 쉽게 움직입니다. 따라서 갑자기 세반고리관의 형태와 크기가 변하는 시점에서 체온이 올라갔다고 파악할 수 있습니다.
연구팀은 포유류의 오랜 조상등의 내이 화석을 연대별로 조사해 그 시점이 2억 3300만년 전이라는 사실을 알아냈습니다. 수궁류 같은 아주 원시적인 포유류의 조상이 태어난 시점에는 완전한 온혈동물이 아니다가 트라이아스기에 온혈성을 획득한 것입니다. 내온성의 획득은 포유류의 진화 전 그 조상에서 이뤄진 셈입니다.
하지만 이것으로 궁금증이 모두 풀린 것은 아닙니다. 연구팀은 세반고리관의 변화가 수천 만 년에 걸쳐 일어난 것이 아니라 불과 100만 년 이내의 짧은 시간 동안 급격히 이뤄졌다는 사실을 확인했습니다. 예상보다 갑자기 온혈동물이 된 것입니다. 그 이유가 무엇인지, 그리고 실제로 그렇게 짧은 시간에 이뤄졌는지 알기 위해 앞으로 많은 연구가 필요합니다.
아무튼 생각지 못한 참신한 아이디어로 돌파구를 마련한 연구라는 생각이 듭니다. 연구자로써 부러운 부분입니다.
참고
https://phys.org/news/2022-07-mammals-warm-blooded.html
Ricardo Araújo, Inner ear biomechanics reveals the Late Triassic origin of mammalian endothermy, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04963-z. www.nature.com/articles/s41586-022-04963-z
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