[와우! 과학] 공룡 시대에 굴 파고 살았던 포유류의 조상 발견

거대한 공룡이 활보하던 쥐라기와 백악기에 포유류의 조상은 대부분 쥐 같은 형태의 작은 동물이었다. 하지만 현생 설치류와 비슷한 형태로 수억 년을 변화 없이 지냈다가 조류를 제외한 공룡이 멸종하고 난 후 현재처럼 진화한 것은 아니었다. 과학자들은 중생대 포유류 역시 생각보다 다양하게 진화해 다양한 생태학적 지위를 차지했다는 증거를 발견했다.

미국 국립자연사박물관 진 멩과 그 동료들은 1억2000만~1억3000만 년 전 시기 백악기 초기 생물상을 보존한 중국 제홀 생물군(Jehol Biota)에서 굴을 파고 살았던 것으로 보이는 고대 포유류 신종들을 발견했다. 연구팀이 발견한 첫 번째 화석인 포시오마누스 시넨시스(Fossiomanus sinensis)는 몸길이 30㎝ 정도로 당시 포유류 중에서는 다소 큰 편에 속한다. 이들은 사실 현생 포유류의 직접 조상이 아니라 멸종된 원시적인 그룹인 트리틸로돈트과(Tritylodontidae)로 포유류형 파충류로 불린 고생대 수궁류의 마지막 후손이다. 그러나 이를 분석한 과학자들은 포시오마누스가 굴을 파고 사는 현생 포유류와 매우 흡사하다는 사실을 발견했다.

보통 중생대 포유류의 화석은 가장 단단한 부분이 이빨이나 턱 일부만 발견되어 연구에 어려움이 있지만, 이번에 발견된 화석은 예외적으로 골격 전체가 잘 보존되어 고해상도 CT를 통해 전체 몸구조를 자세히 복원할 수 있었다.(사진) 그 결과 포시오마누스는 굴을 파고 사는 현생 포유류처럼 짧고 튼튼한 앞다리와 흙을 파는 데 유리한 손톱, 그리고 짧은 꼬리를 지니고 있었다.

흥미로운 사실은 같은 지층에서 발견된 두 번째 화석이 전혀 다른 그룹임에도 비슷한 몸 구조를 지녔다는 것이다. 주에코노돈 체니(Jueconodon cheni)는 백악기 원시 포유류 중 하나인 삼돌기치목(eutriconodontan)의 일종으로 몸길이 18㎝ 정도의 작은 포유류다. 주에코노돈 역시 현생 두더지나 땅을 파고 사는 설치류의 직접 조상은 아니지만, 이들과 매우 흡사한 구조를 지니고 있다. 따라서 과학자들은 포시오마누스와 주에코노돈 모두 수렴 진화에 의해 같은 형태를 지닌 것으로 보고 있다.

수렴 진화의 사례는 현재도 흔하게 볼 수 있다. 박쥐와 새의 날개, 그리고 물고기와 고래의 지느러미처럼 근연 그룹이 아닌데, 같은 환경에 적응하기 위해 독립적으로 진화해 비슷한 형태와 기능을 지니게 된 것이다. 이번 연구는 백악기 포유류에게도 비슷한 일이 일어났음을 보여준다. 중생대 포유류가 다양한 그룹으로 나뉘고, 또 여러 생태학적 지위를 차지하면서 비슷한 환경에서 수렴진화의 사례가 등장한 것이다. 중생대 포유류는 단순히 공룡 밑에서 근근이 살아가는 쥐와 비슷한 동물이 아니라 더 역동적으로 환경에 적응했던 생물인 셈이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com