5억 1400만년 전 미스터리 생물의 정체는 해파리 친척?

 (Artist's reconstruction of Gangtoucunia aspera as it would have appeared in life on the Cambrian seafloor, circa 514 million years ago. The individual in the foreground has part of the skeleton removed to show the soft polyp inside the skeleton. Reconstruction by Xiaodong Wang. Credit: Reconstruction by Xiaodong Wang.)

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(Fossil specimen (left) and diagram (right) of Gangtoucunia aspera preserving soft tissues, including the gut and tentacle. Image credit: Luke Parry and Guangxu Zhang. Credit: Luke Parry and Guangxu Zhang.)

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(Fossil specimen of Gangtoucunia aspera preserving soft tissues, including the gut and tentacles (left and middle). The drawing at the right illustrates the visible anatomical features in the fossil specimens. Image credit: Luke Parry and Guangxu Zhang. Credit: Luke Parry and Guangxu Zhang.)

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지금으로부터 5억 년 전인 캄브리아기에는 이제까지 보지 못했던 수많은 다세포 동물이 동시에 출현해 캄브리아기 대폭발이라는 사건을 일으켰습니다. 현재 우리가 보는 대부분의 동물문이 이 시기에 모습을 드러냈습니다. 하지만 그렇다고 해서 이 시기 등장하는 기괴한 외형의 동물들이 모두 현생 동물문의 조상인 것은 아닙니다. 도대체 어디에 속하는지 짐작하기 어려운 기이한 동물 화석이 대거 발견되고 있어 현재도 과학자들을 골치 아프게 만들고 있습니다.

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중국에서 발견된 캄브리아기 초기 생물인 강토우쿠니아 아스페라 (Gangtoucunia aspera) 역시 그런 사례 중 하나로 튜브 모양의 벌레에 촉수가 달린 것 같은 외형을 지니고 있습니다. 일부 과학자들은 이들이 가늘고 긴 좌우 대칭형 생물인 환형동물 (annelid)과 연관이 있다고 생각했으나 최근 중국 윈난성에서 발견된 매우 완전한 화석 표본을 통해 이들의 보다 정확한 족보를 알 수 있게 됐습니다.

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5억 1400만년 전 화석 표본 4개를 찾아 분석한 중국과 영국 연구팀은 강토우쿠니아가 장에 연결된 원형의 입을 지니고 있고 여기서 5mm 정도 길이의 촉수를 동심원상으로 지니고 있다는 사실을 확인했습니다. 별도의 항문 없이 입구가 하나인 장과 여러 가지 특징을 종합하면 이 동물은 사실 자포 동물 중에서도 해파리강에 가장 가깝다는 결론을 내릴 수 있습니다. 특히 그 형태가 해파리 부착유생 폴립과 유사합니다. 해파리의 생애 주기 중 고착 생활을 하는 시기와 유사한 것입니다.

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해파리 생활사: https://www.nifs.go.kr/jelly/jellyfish.jely

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하지만 그렇다고 해서 강토우쿠니아 자체가 해파리의 일종이나 조상인 것은 아닙니다. 이들은 해파리와 달리 인산 칼슘 (calcium phosphate)으로 된 단단한 골격을 지니고 있어 해파리는 물론 다른 자포 동물과도 구분됩니다. 아마도 캄브리아기 초기 다양한 포식자를 막기 위한 진화였을 것으로 생각되나 투입된 비용 대비 효과적이지 않았는지 결국은 후손 없이 사라진 것으로 보입니다.

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강토우쿠니아는 캄브리아기 당시 진화적 실험이 얼마나 활발하게 일어났는지를 보여주는 좋은 사례라고 생각합니다. 이런 여러 가지 시도 끝에 가장 환경에 잘 적응하고 타당한 것이 오늘날까지 살아남은 현생 동물문이었을 것입니다.

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참고

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https://phys.org/news/2022-11-million-year-old-fossils-reveal-evolutionary.html

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Exceptional soft tissue preservation reveals a cnidarian affinity for a Cambrian phosphatic tubicolous enigma, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2022). DOI: 10.1098/rspb.2022.1623. royalsocietypublishing.org/doi … .1098/rspb.2022.1623