5억 5000만년 복잡한 골격을 만든 ‘동물의 조상’ 발견

생명의 역사에서 캄브리아기(대략 5억 4,200만 년 전에서 4억 8,800만 년 전)는 매우 중요한 시기이다. 이 시기에 현생 동물문(Phylum)의 대부분이 갑자기 등장했기 때문이다. 그 이전인 에디아카라 시기에는 기묘하게 생긴 독특한 동물군이 존재했는데, 이들은 넓적하게 생긴 몸통에 단단한 골격이 없는 부드러운 몸을 가진 생명체였다.

하지만 과학자들은 아마도 복잡하고 단단한 골격을 가진 동물이 본격적으로 등장하는 캄브리아기 이전에 이미 그 선조뻘인 동물들이 등장했을 것으로 보고 있다. 유전자 연구 결과는 단단한 골격의 등장이 사실은 더 이전이라는 가설을 지지하기 때문이다.

최근 에든버러 대학의 레이철 우드 교수가 이끄는 연구팀은 모스크바 대학과의 합동 연구를 통해서 에디아카리 시기에 흔했던 동물 중 하나인 나마칼라투스 헤르마나스테스 (Namacalathus hermanastes)를 연구했다.

예외적일 만큼 잘 보존된 화석의 미세구조를 연구한 연구팀은 나마칼라투스가 작은 탄산칼슘 구조물을 포함한 복잡한 골격(Complex skeleton)을 가진 동물이라고 결론 내렸다. (복원도 참조) 여기서 복잡한 동물이란 해면동물이나 산호 같은 단순한 동물보다 더 복잡한 동물을 의미한다.

이 화석은 5억5000 만 년 전의 것으로 단단한 미세 골격을 가진 화석 가운데서 가장 오래된 것 가운데 하나다. 나마칼라투스는 비록 단순한 가시 같은 구조이지만 지구 최초의 복잡한 동물(earliest complex animals on Earth)이 어떻게 진화했는지 알려주는 중요한 단서를 지니고 있다.

에디아카라 동물군은 매우 다양한 모양을 하고 있지만, 살아있을 때 몸이 뜯어먹힌 흔적이 없고 단단한 껍질이나 이빨 같은 구조물이 없다. 이들은 작은 플랑크톤을 먹거나 어쩌면 일부는 산호처럼 광합성을 하는 조류와 공생하는 구조였을 수 있다. 과학자들은 이 평화로운 시기를 에디아카라 낙원이라고 부른다.

그러다가 캄브리아기에 이르게 되면 이때부터는 이빨은 물론 단단한 껍질을 가진 동물들이 폭발적으로 등장하기에 이른다. 지금처럼 다세포 동물이 '치열하게 먹고 먹히는 관계'로 발전한 것이다. 이는 진화상의 대혁명이었다.

그런데 이런 대혁신이 어느 날 갑자기 시작될 수는 없다. 에디아카라 낙원이 끝날 무렵 이미 초기 골격이 진화하기 시작했다고 보는 것이 훨씬 타당한 추론이다. 나마칼라투스의 미세 골격은 단순하지만, 진화상의 거대한 진보를 보여주는 5억5000 만 년 전의 증거다.

비록 복원도에서는 괴상하게 생긴 작은 바다 동물이지만, 수많은 지구 생명체들이 이런 원시적인 조상 덕에 지금의 다양한 골격을 진화시킬 수 있었다. 물론 우리 역시 예외가 아니다.

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com