(General morphology of the lateral eyes and pineal complex with their preserved melanosomes in two species of Myllokunmingidae from the Chengjiang biota. Credit: Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-025-09966-0)
(Evolutionary scheme of the visual system in early vertebrates. Credit: Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-025-09966-0)
현재 척추동물의 눈은 2개 입니다. 하지만 과학자들은 척추동물 진화 초기에는 이보다 더 많은 눈이 있었다고 보고 있습니다. 제 3의 눈이라고도 불리는 송과선 (Pineal gland)으 존재 때문입니다.
현대 파충류나 양서류 중 일부(예: 투아타라)는 머리 꼭대기에 빛을 감지하는 '두정안(Parietal eye)'을 가지고 있으며, 인간을 포함한 포유류는 뇌 속에 멜라토닌을 분비하는 '송과선'을 가지고 있습니다. 과거 머리 위나 앞에 있던 눈과 비슷한 광감각 기관이 있었음를 시사하는 결과입니다.
최근 중국 과학자들은 캄브리아기 초기 5억 1800만 년 전 척추동물인 밀로쿤밍기아(Myllokunmingids) 화석에서 양측의 눈 이외에 앞쪽에 있는 한쌍의 눈을 더 찾아냈습니다.
연구팀은 10개의 화석에서 scanning electron microscopy (SEM)와 transmission electron microscopy (TEM)를 이용해 미세 구조를 자세히 확인했습니다. 그 결과 과거에는 밀로쿤밍기아에서 기존에 코(비강)로 여겨졌던 중앙의 검은 점이 사실은 한 쌍의 중앙 눈(Median eyes)이라는 점이 밝혀졌습니다. 초기 척추동물은 2개나 3개가 아니라 총 4개의 눈을 가졌을 가능성이 있는 셈입니다.
연구팀에 따르면 중앙 눈이 있는 위치에서 측면 눈과 동일한 형태의 멜라노좀(망막색소상피세포의 특징)이 발견되었습니다. 더 중요한 것은 중앙 눈에서 이미지 형성이 가능한 '카메라형' 수정체 구조의 증거도 확인했다는 것입니다. 이는 두정안처럼 단순히 빛을 감지하는 수준을 넘어 시각 정보를 처리했음을 시사합니다.
초기 척추동물이 네 개의 눈을 지닌 이유는 분명치 않지만, 초기 동물의 눈은 지금보다 단순한 구조이고 볼 수 있는 범위가 제한적이라 숫자를 늘려 주변 환경에 대응했을 가능성이 높습니다. 특히 밀로쿤밍기아는 먹이 사슬에서 아래에 위치한 작은 생물로 포식지의 접근을 알아채기 위해 넓은 시야가 필요했을 것입니다.
하지만 결국 카메라는 크기가 성능을 좌우하게 마련이라 메인 카메라에 에너지를 다 쏟는 방향으로 진화하면서 전방의 눈은 퇴화하기 시작했고 결국 송과선 같은 다른 기관으로 목적을 바꾼 것으로 보입니다. 척추동물 진화 과정에서 있어던 재미있는 비하인드 스토리가 아닐 수 없습니다.
참고
Four-eyed Cambrian fish fossils hint at origins of vertebrate pineal complex (phys.org)
Xiangtong Lei et al, Four camera-type eyes in the earliest vertebrates from the Cambrian Period, Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-025-09966-0
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