화제의 연구

5억 5000만년 전 가장 오래된 소화기관 ‘위(胃)’ 발견 (연구)

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▲ 3차원 이미지로 재구성된 소화기관과 실제 화석. Credit: University of Missouri

▲ 3차원 이미지로 재구성된 소화기관과 실제 화석. Credit: University of Missouri

인간을 포함한 동물은 먹지 않으면 생존할 수 없다. 스스로 영양분을 만드는 식물이나 박테리아가 아닌 이상 다른 생물체의 에너지를 빼앗아 살아가는 것이 동물의 숙명이다. 따라서 소화 기관의 진화는 다세포 동물의 진화만큼이나 오래되었다고 생각할 수 있다. 다만 부드러운 내장 기관은 화석으로 잘 남지 않아 그 기원을 밝히기가 쉽지 않았다.

미주리 대학의 제임스 D 쉬프바우어 교수와 그 동료들은 에디아카라기 (6억3500만~5억4100만 년 전의 지질시대) 후기인 5억 5000만 년 전 화석에서 가장 오래된 소화 기관의 증거를 발견했다. 연구팀은 이 시기에 흔했던 미스터리 생명체인 클라우디니드 (cloudinids)의 화석을 마이크로 CT 스캔을 통해 상세히 분석했다.

클라우디니드는 아이스크림 콘을 여러 개 겹쳐 놓은 것 같은 외형을 지니고 있는 작은 에디아카라 생물체로 현생 동물군 중 어느 동물과도 연관성이 확인되지 않은 미스터리 생명체다. 입처럼 보이는 부분이 있지만, 실제 입인지도 확인되지 않았다.

일부 과학자들은 현생 산호와 비슷하게 공생 조류(algae)의 광합성을 통해 에너지를 얻는 동물일지도 모른다고 보고 있다. 하지만 이번 연구에서 클라우디니드의 내부 구조는 산호와는 확연히 달랐다.

길쭉한 몸통 내부에는 소화 기관 역할을 하는 것으로 추정되는 긴 튜브 같은 장기가 존재했다. 이 해석이 옳다면 연구팀은 가장 오래된 위장 화석을 찾은 것이다. 이 연구는 저널 네이처 커뮤니케이션스에 실렸다.

다른 에디이카라 화석처럼 클라우디니드 역시 다리나 집게 같은 부속지가 없으며 이빨이나 단단한 외피의 흔적이 없다. 따라서 입으로 먹이를 먹었다면 유기물이 풍부한 모래를 흡입한 후 배출하거나 혹은 바닷물 속을 부유하는 유기물을 흡입했던 것으로 보인다.

많은 에디아카라기 생물들이 이런 식으로 유기물을 걸러 먹거나 혹은 공생 조류의 힘으로 살았던 것으로 생각된다. 따라서 이 동물들은 움직일 필요도 없었고 사냥을 할 이유도 없었다.

하지만 다음 시기인 캄브리아기에는 날카로운 이빨과 집게 같은 부속지를 지닌 포식자들이 등장한다. 이 시기엔 본격적으로 먹고 먹히는 생존 경쟁이 시작되면서 동물의 다양성이 폭발적으로 증가했다. 이런 생물상의 변화를 캄브리아기 대폭발이라고 부르는데, 현생 동물문의 조상이 대부분 이때 등장했다.



캄브리아기에 생물 대폭발이 가능했던 이유는 에디아카리기 말에 이렇게 다음 시대를 준비했던 동물들 덕분인지도 모른다. 비록 원시적인 소화기관의 흔적이지만, 이번 연구가 큰 의미를 지닌 이유다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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