[와우! 과학]눈이 다섯 개인 고대 괴생물의 친척 110년 만에 찾았다

20세기 초 찰스 월컷(Charles Walcott)과 그 동료들은 캐나다 록키 산맥에 있는 버제스 셰일 지층에서 5억 년 전 동물의 화석을 대거 발견하고 이를 학계에 보고했다.

처음 보는 기괴한 생물들은 사실 현생 동물들의 초기 조상들로 고생대의 첫 번째 시기인 캄브리아기에 그 모습을 드러냈다. 하지만 버제스 셰일 지층에서 나온 수많은 생물체 가운데는 현생 동물과의 유사성이 별로 없는 동물도 상당수 존재했다. 월컷이 1912년 처음 보고한 오파비니아 레갈리스 (Opabinia regalis)가 그 대표적 사례다.

오파비니아 레갈리스는 현생 동물 누구에서도 볼 수 없는 다섯 개의 눈을 가지고 있으며 입 앞에 팔 같이 길쭉한 집게를 이용해 먹이를 잡아 입으로 가져갔던 것으로 추정된다. 오파비니아는 당시 생태계의 최상위 포식자였던 아노말로카리스와 함께 이 시기를 대표하는 생물로 많이 알려졌다.

그러나 오파비니아에 대해서 잘 알려지지 않은 사실은 1912년 처음 보고된 이후 오파비니아류에 속한 생물이 하나도 없다는 것이다. 아노말로카리스가 수십 개 이상의 근연종이 발견된 것과 대조적이다. 

하버드 대학 생물 및 진화 생물학과 (OEB)의 연구팀은 우연한 기회의 오파비니아류에 속한 신종 화석을 발견했다. 해당 화석은 2008년 미국 유타의 휠러 지층에서 발견된 것으로 처음에는 아노말로카리스가 속한 라디오돈트 (radiodont) 그룹으로 분류되었으며 우타우로라 콤모사(Utaurora comosa)로 명명됐다.

참고로 오파비니아와 아노말로카리스는 현생 절지동물의 조상 그룹으로 이 가운데 일부 생존자들이 후손을 남겨 절지동물과 그 근연 그룹으로 진화한 것으로 생각된다. 

연구팀은 우타우로라의 화석을 다시 면밀히 분석해 서로 근연 관계에 있는 라디오돈트, 오파비니아, 절지동물과 비교했다. 그 결과 우타우로라는 사실 오파비니아와 가장 유사한 것으로 나타났다. 발견 당시 화석의 상태는 비교적 양호했으나 머리 부분이 잘 보존되지 않아 눈의 숫자를 파악할 수 없었기 때문에 잘못 분류했지만, 우타우로라는 사실 오파비니아류의 두 번째 화석이었던 셈이다. 110년 만에 첫 친척을 찾은 셈이다. 

 모든 오파비니아류가 눈이 다섯 개였는지, 그리고 무슨 사연으로 다섯 개의 눈을 지니게 되었는지는 아직 모르지만, 신종 화석 발견 덕분에 과학자들은 오파비니아류의 진화 과정과 멸종에 대한 새로운 단서를 찾을 수 있었다.

앞으로 더 많은 화석이 발견되면 이들이 이런 기괴한 모습으로 진화한 미스터리도 풀리게 될 것으로 기대된다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com