기본 콘텐츠로 건너뛰기

독특한 방식으로 몸을 보호한 삼엽충



 (Credit: University of California, Riverside)

삼엽충은 고생대를 대표하는 생물로 3억 년 이상 번성하다 페름기 말 대멸종과 함께 사라졌습니다. 따라서 오랜 세월 동안 수많은 삼엽충이 등장했다 사라졌습니다. 과학자들이 지금까지 확인힌 삼엽충 종만 2만 종이 넘을 정도로 실제 존재했던 삼엽충은 이보다 훨씬 많았을 것입니다.

캘리포니아 대학 리버사이드 캠퍼스의 나이젤 휴이스 (Nigel Hughes, University of California Riverside) 가 이끄는 연구팀은 이 삼엽충 가운데 독특한 가슴 체절을 지닌 아울라코플레우라 코닉키 (Aulacopleura koninckii)를 연구했습니다.

삼엽충은 이름처럼 머리, 가슴 (중간 체절), 꼬리의 구조를 지니고 있습니다. 중간에 있는 체절은 각 종마다 고유의 숫자를 지니고 있습니다. 하지만 아울라코플레우라는 18-22개의 다양한 체절을 지니고 있습니다. 사람으로 치면 등뼈의 갯수가 개체마다 다른 이상한 구조입니다.

연구팀은 그 이유를 분석했습니다. 보통 삼엽충은 공격을 받았을 때 공벌레처럼 몸을 둥글게 말아 딱딱한 외골격으로 둘러쌓여 있지 않은 부드러운 체절과 꼬리를 보호합니다. 하지만 가운데 부분이 긴 아울라코플레우라는 18개 이상의 체절을 지닌 경우 꼬리가 머리 쪽으로 나오게 되어 있습니다. 연구팀은 3D 모델링을 통해 이를 검증했습니다.

(With fewer segments, the rear part of the younger trilobite is an exact fit with the underside of the head when it rolls into a defensive position. Credit: Nigel Hughes - UCR)

이렇게 몸 전체를 방어하기 어려운 형태로 진화한 이유는 아마도 저산소 환경에 적응한 결과라는 것이 연구팀의 가설입니다. 삼엽충은 다리에 아가미가 있기 때문에 추가적인 가슴 체절과 다리가 있는 아울라코플레우라는 더 깊고 산소 농도가 낮은 환경에 적응할 수 있었습니다. 여기에 아울라코플레우라 몸집도 커서 큰 포식자들이 들어오기 힘든 저산소 환경에서도 버틸 수 있었던 것으로 보입니다.

아울라코플레우라의 생존 전략은 수억 년 동안 삼엽충이 다양한 방식으로 진화했다는 것을 보여주는 증거입니다. 보통 바다 밑 바다을 기어다니는 별 특징 없는 생물로 묘사되는 삼엽충이지만, 이들의 다양성은 우리의 생각 이상으로 풍부했을 것입니다.

참고

https://phys.org/news/2023-08-scientists-trilobites-survived-environmental.html

Jorge Esteve et al, Developmental and functional controls on enrolment in an ancient, extinct arthropod, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2023). DOI: 10.1098/rspb.2023.0871

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...