초기 턱 없는 갑주어는 어떻게 식사를 했을까?

(Artist impression pteraspididae, extinct family of heterostracan vertebrates. Credit: Nobu Tamura)

(Heterostracan oral plate figure. Credit: Madleen Grohganz)

척추동물을 포함한 척삭동물은 초기에 등뼈도 없을 뿐 아니라 턱도 없었습니다. 입은 둥그렇게 생긴 구멍에 불과해서 적극적인 포식활동을 펼치기에 적합하지 않았습니다. 따라서 갑주어 같은 초기 척추동물은 아마도 여과 섭식자였을 것으로 추정하고 있습니다. 문제는 가설만 있을 뿐 구체적으로 어떻게 먹고 살았는지에 대한 단서가 없다는 것입니다.

브리스톨 대학의 마들린 그로흐간즈 (Madleen Grohganz from Bristol's Palaeobiology Research Group)가 이끄는 연구팀는 컴퓨터 유체 역학 (computational fluid dynamics (CFD)) 모델을 통해 여과 섭식자 모델을 검증했습니다.

연구팀른 오르도비스기에서 데본기까지 살았던 갑주어 그룹인 이갑아강 (heterostracans)의 입 부위 화석을 분석했습니다. 한쪽으로 굽은 막대기처러 생긴 이 구조물에는 작은 이빨 같은 덴티클 (denticle)들이 있어 아마도 역류를 방지했던 것으로 해석됐습니다.

하지만 컴퓨터 모델링을 통해 조사한 결과 앞쪽으로 향한 덴디클의 방향은 물의 흐름에 큰 영향을 미치지 않았습니다. 그보다는 오히려 기생충이나 너무 큰 입자, 그리고 이물질 유입을 막는 용도로 사용된 것으로 나타났습니다.

이번 연구는 이 갑주어들이 이물질이 많은 환경에서 여과 섭식을 했을 가능성을 시사하지만, 사실 진짜 여과 섭식자인지 여부는 확인하지 못했습니다. 여과를 못할 구조는 아니지만 시체 청소부이가나 사냥꾼일 가능성도 배제하기 어렵다는 것입니다.

갑주어는 턱이 있는 현생 어류와 다른 척추동물의 조상뻘에 해당하는 생물이지만, 어떻게 먹고 살았는지 같은 기본적인 내용에 대해서도 알려진 것이 거의 없는 게 사실입니다. 앞으로 그 비밀을 풀기 위한 연구가 계속 진행되어야 할 것입니다.

참고

https://phys.org/news/2024-01-mode-ancient-vertebrate.html

Madleen Grohganz et al, Testing hypotheses of pteraspid heterostracan feeding using computational fluid dynamics. Journal of Vertebrate Paleontology (2023). DOI: 10.1080/02724634.2023.2272974

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