양서류는 파충류나 포유류의 직계 조상은 아니다? 새로운 화석이 던진 질문

 (Baby crocodile-like early tetrapods called embolomeres. New fossil evidence suggests that these embolomeres did not undergo a metamorphosis the way that modern amphibians do when growing up, which challenges a long-standing scientific belief that amphibians, reptiles, and mammals evolved from animals that had a tadpole stage. Credit: Berit Godring)

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(Fossil baby embolomere, showing that young embolomeres did not undergo a full amphibian-like metamorphosis. Credit: Arjan Mann)

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(Illustration showing a baby embolomere, with an adult in the background. Credit: Gabriel Ugueto)

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한동안 지구 생명체는 바다에만 존재했습니다. 이점은 척추동물도 마찬가지였지만, 고생대 데본기에 이르러 일부 육기어류가 땅으로 기어 올라와 오늘날 사지류의 조상이 됐습니다. 3억 7500만 년 전 틱타알릭 (Tiktaalik)이 그 대표적 경우입니다. 이들 초기 사지류는 아직 완전히 물에서 벗어날 수 없는 양서류와 비슷한 상태였습니다. 과학자들은 초기 사지동물들이 현대 양서류처럼 알에서 부화하여 올챙이 단계를 거친 후 성체로 변태했을 것이라고 생각해 왔습니다.

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시카고 필드 자연사 박물관의 제이슨 파두와 아르얀 만 (Jason Pardo, a research associate at the Field Museum, Arjan Mann, the Field Museum's assistant curator of early tetrapods) 과학 저널 '사이언스'에 발표된 새로운 연구에서 올챙이 변태 과정을 건너뛴 초기 사지동물 새끼 화석을 발견했다고 발표했습니다. 이번 발견은 최초의 육상 척추동물이 과거 생각했던 것보다 현대 양서류와 유사점이 적었다는 것을 의미합니다. 즉 포유류나 파충류 같은 다른 사지류가 양서류에서 진화한 게 아닐 수 있다는 점을 의미합니다.

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이 중요한 발견은 미시간주 시카고 인근의 메이즌 크릭(Mazon Creek)의 지층에서 나왔습니다. 이 이야기의 주인공은 엠볼로메어(embolomere)라는 초기 사지류의 새끼 화석입니다. (사진) 엠볼로메어는 악어와 비슷하게 생긴 초기 사지동물로, 3억 5천만 년 전부터 2억 8천만 년 전까지 강, 호수, 늪지대에서 최상위 포식자였습니다. 몸집도 매우 커서 성체가 되면 길이가 3미터가 넘지만, 이번에 발견된 표본은 길이가 몇 센티미터에 불과한 새끼였습니다.

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사실 이 화석 자체는 이전에 이미 발굴된 상태이지만, 정확히 무슨 화석인지 모른채 필드 박물관에 보관되어 있었습니다. 주저자인 아르얀 만은 10년 전 이 화석을 본 후 연구를 위해 이 화석을 빌렸고 동료와 함께 연구를 진행했습니다.

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이 화석을 상세히 분석한 결과 연구팀은 이 기묘한 화석이 사실은 엠블로메어의 새끼 화석이라는 사실을 알아냈습니다. 그런데 이 화석에서는 과학자들이 초기 사지동물 올챙이가 가지고 있을 것이라고 예상했던 양서류와 같은 특징이 보이지 않았습니다. 예를 들어 주름진 외부 아가미와 같은 양서류 올챙이의 주요 특징이 결여되어 있는 반면 다리는 이미 가지고 있었습니다.

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연구팀은 물고기에서 사지동물로의 전환 과정에서 서로 다른 계통을 대표하는 여러 종을 조사했는데, 그 어떤 종도 올챙이와 조금이라도 비슷한 형태를 가지고 있지 않다는 점을 확인했습니다. 올챙이가 없다는 것은 양서류의 성장에서 중요한 변태 (metamorphosis) 과정이 없다는 뜻입니다. 이는 파충류와 포유류가 양서류와 유사한 동물에서 진화했다는 가설이 틀릴 수도 있다는 것을 의미합니다.

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대신 초기 사지류에서 양서류와 다른 그룹이 독립적으로 진화했고 양서류가 새끼 때 올챙이 단게를 거치는 것은 나중에 진화한 특징이라는 가설이 가능합니다. 하지만 아직 완전한 결론이 난 주제는 아니며 앞으로 과학계에서 많은 논의를 거치게 될 것으로 생각됩니다.

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그거랑 관계없이 앙증맞은 작은 다리로 과연 새끼 때 무엇을 했을까 궁금해지는 화석이기도 합니다.

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참고

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https://phys.org/news/2026-06-fossilized-babies-ancient-crocodile-predators.html

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Jason D. Pardo, Direct development of stem tetrapods across the fin-to-limb transition, Science (2026). DOI: 10.1126/science.aeb7635. www.science.org/doi/10.1126/science.aeb7635

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