▲ 판타스피스의 화석

중생대를 대표하는 생물이 공룡이라면 고생대를 대표하는 생물은 삼엽충이다. 삼엽충은 가장 먼저 나타난 절지동물의 큰 그룹으로 고생대 첫 시기인 캄브리아기부터 마지막 순간인 페름기까지 번영을 누린 고생대의 아이콘이다. 가장 오래된 삼엽충은 5억2100만년 전 등장했고 마지막 삼엽충 화석은 페름기 끝인 2억5200만 년 전까지 발굴된다. 이렇게 긴 세월 만큼 수많은 종류의 삼엽충 화석이 발견된다. 그 가운데는 매우 독특한 형태를 지닌 삼엽충도 존재한다.

최근 중국 과학원 난징 지질학 및 고생물학 연구소(NIGPAS)의 과학자들은 산둥성에서 캄브리아기에 살았던 독특한 삼엽충 화석을 발견했다. 판타스피스 아우리투스(Phantaspis auritus)라고 명명된 이 삼엽충은 새끼 때는 교과서에 나오는 것 같은 평범한 외형의 삼엽충이지만, 점점 자라면서 성체가 되면 마치 토끼 귀 같은 형태의 독특한 머리를 지닌다. 이번에 발견된 캄브리아기 지층에서는 다양한 성장 단계에 있는 판타스피스 화석이 발견되어 성장에 따른 변화까지 확인할 수 있었다.

▲ 판타스피스의 복원도

사실 머리가 독특하게 커진 삼엽충 자체는 드물지 않다. 하지만 이들은 대부분 캄브리아기 다음 지질 시대인 오르도비스기 중기 이후에 등장했다. 판타스피스는 그에 앞서 머리를 크게 키웠다는 점에서 과학자들의 주목을 받고 있다. 연구팀은 토끼 귀처럼 생긴 커다란 머리가 바다 밑에서 먹이를 찾는 데 도움을 주었을 가능성에 주목하고 있다. 삼엽충은 주로 바다 밑에서 먹이를 찾았는데, 판타스피스는 독특하게 생긴 머리를 이용해서 모래 밑 깊은 곳에 숨은 먹이를 더 효과적으로 찾아냈을 가능성이 있다.

또 다른 가능성은 천적에 대한 방어 무기다. 캄브리아기에는 지구 역사상 최초로 아노말로카리스 같은 대형 포식자가 등장해 삼엽충같이 작은 동물을 사냥했다. 당연히 삼엽충 입장에서도 대응책이 필요했다. 커다란 머리를 지니고 있으면 방어 무기로 사용할 수 있을 뿐 아니라 포식자가 쉽게 삼키기 어렵다. 설령 방어 무기로 효과가 크지 않더라도 몸집이 커 보이게 만들어 쉽게 공격하지 못하게 만들 수 있다.

마지막 가능성은 짝짓기를 위한 상징이다. 이 주장은 왜 새끼 때는 없다가 성체가 되면 두드러진 변화가 일어나는지 쉽게 설명할 수 있다. 이 가설이 옳다면 암수에 따른 차이가 있을 수도 있다. 수컷끼리 무기처럼 생긴 머리를 이용해 서로 싸웠을 가능성이 있기 때문이다.

판타스피스가 독특하게 생긴 머리를 지닌 이유에 대해서는 여러 가지 추측만 가능하지만, 한 가지 확실한 것은 이미 5억 년 전 캄브리아기부터 삼엽충이 아주 다양하게 진화했다는 것이다. 덕분에 삼엽충은 고생대의 남은 시기에도 큰 번영을 누리며 고생대를 대표하는 생물군으로 자리매김했다. 역대급으로 귀여운 외모의 판타스피스는 그 다양성을 보여주는 좋은 사례다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com