초기 턱 없는 갑주어는 어떻게 식사를 했을까?

 

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

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(Heterostracan oral plate figure. Credit: Madleen Grohganz)

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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참고

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

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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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