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경골 어류의 조상 메가마스탁스의 모습을 복원하다.



 Life reconstruction of the biggest Silurian vertebrate Megamastax amblyodus.. Credit: Image by NICE PaleoVislab, IVPP)

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(3D restoration of the articulated head of M. amblyodus showing the palatoquadrate, cheek and hyomandibula. Credit: Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-025-10008-y)

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현재 대부분의 어류와 육상 사지류 (포유류, 파충류, 조류, 양서류)는 모두 경골어류라는 큰 그룹에 속해 있습니다. 현존 척추동물의 98%가 경골어류에 속합니다. 하지만 모든 경골어류의 조상이 어떻게 진화했는지에 대해서는 최근까지도 베일에 가려 있었습니다.

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이 상황을 반전시킨 것은 중국에서 발견된 실루리아기 고대 경골 어류였습니다. 10여년 전 발굴된 메가마스탁스 암블리오두스 (Megamastax amblyodus)는 4억 2500만 년 전 원시 경골어류로 경골어류가 현재 어류의 주류인 조기어류와 사지류의 조상인 육기어류로 갈라진 실루리아기 말기 (4억 1900만년 전) 이전의 모습을 알려주는 중요한 화석입니다.

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중국 과학자들은 2014년에 중국 남부 윈난성의 쿠안티 지층에서 발견된 분리된 턱뼈를 바탕으로 메가마스탁스를 분석했습니다. 메가마스탁스는 몸길이 1m로 당시 어류 가운데 상당히 큰 편이었으며 머리의 길이만 17cm에 달했습니다. 이 시기에는 최상위 포식자에 해당했습니다.

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과학자들은 메가마스탁스의 큰 입의 가장자리에서 날카로운 일반적인 이빨을 확인했습니다. 하지만 아래턱 안쪽 표면에는 이빨 대신 이전에는 볼 수 없었던 크고 반원형의 돌기들이 일렬로 배열되어 있었습니다.

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연구팀은 이것들이 갑옷으로 덮인 먹이를 부수기 위한 것으로 추정되는 크고 뭉툭한 이빨들이 있던 자리로 생각하고 이 새로운 화석에 "뭉툭한 이빨을 가진 큰 입"이라는 뜻의 메가마스탁스 암블리오두스라는 이름을 붙였습니다. 그러나 최근 발견된 더 완전한 두개골 화석은 이런 이름이 잘못된 것이라는 사실을 보여줬습니다 .

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새로 발견된 두개골에는 입천장에 서로 보완적인 혹들이 줄지어 나 있는 모습이 보였습니다. 여기에 살아있을 당시에는 이 혹들에 끼워져 있었을 것으로 추정되는 작고 특이한 원형 구조물들이 있었는데, 각각의 꼭대기에는 날카로운 송곳니들이 모여 있었습니다. 따라서 그 불가사의한 덩어리들은 치아가 아니라, 뼈로 된 치아 쿠션이 고정되는 장소였습니다.

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유럽 실루리아기 시대의 경골어류인 로포스테우스와 안드레올레피스 화석 역시 작고 분리된 이빨 쿠션들이 발견됐습니다. 처음에는 이 쿠션들이 아가미와 관련된 것으로 해석되었지만, 일종의 이빨판이었을 가능성도 제기됐습니다. 하지만 이 쿠션들이 어떻게 입에 들어맞았는지는 여전히 미스터리였습니다.

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새로 발견된 메가마스탁스 화석 덕분에 과학자들은 이 쿠션의 정체를 알아내게 됐습니다. 날카로운 이빨이 홈이 난 쿠션에 박혀 있는 상태였던 것입니다. 이렇게 쿠션 같은 조직에 날카로운 이빨을 부착하는 방식은 초기 경골어류에 널리 퍼져있었던 것으로 보이나 그닥 효율적이지 못했는지 금방 사라지게 됩니다. 따라서 처음에는 그 정체를 몰랐던 것입니다.

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결론적으로 메가마스탁스는 갑옷을 부수기 위한 무딘 이빨 몇 개 대신, 부드러운 몸을 가진 먹이를 낚아채기 위한 날카로운 송곳니가 촘촘히 박힌 입을 가지고 있었습니다. 하지만 이 물고기는 서식지에 있는 다른 어떤 동물보다 훨씬 컸기 때문에 갑옷을 입었든 아니든 대부분의 동물을 잡아먹을 수 있었을 것입니다.

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(동영상)

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중국 연구팀은 앞서 소개한 것처럼 4억 3500만 년 된 후이싱샤오 지층 에서 발견된 길이 3cm의 작은 경골어류인 에오스테우스 충칭엔시스(Eosteus chongqingensis )를 발견해 초기 경골어류의 족보에 대해 상당히 많은 것들을 알아냈습니다. 메가마스탁스는 조기어류와 육기어류가 갈라지기 직전 있던 가장 가까운 공통 조상으로 생각됩니다.

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지난 수십년 간 초기 경골어류나 사지류의 화석이 대거 발견되면서 척추동물 진화의 족보가 상당히 많이 밝혀졌습니다. 하지만 아직도 빈 부분이 많기 때문에 과학자들은 이를 채우기 위해 연구를 계속할 것입니다.

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참고

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New fossil reveals the weird 'tooth cushions' of an apex predator from 425 million years ago (phys.org)

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Lu, J., Choo, B., Zhao, W. et al. Largest Silurian fish illuminates the origin of osteichthyan characters. Nature 651, 122–127 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-025-10008-y

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