▲ 사진=Barthel et al
나무의 수지가 굳어 광물이 된 호박(amber)은 오래 전부터 귀한 보석으로 대접받았다. 특히 호박 속에 곤충 화석이 보존된 경우에는 더 귀한 대접을 받았는데, 과학적으로도 상당한 가치를 지니고 있기 때문이다. 호박 속에 보존된 생물은 1억 년이 지나도 본래 형태를 그대로 간직하고 있다. 미세 구조까지 완벽하게 보존된 호박 속 화석은 과학자를 위한 완벽한 타임 캡슐이 된다.
호박 속 화석은 곤충이 가장 흔하지만, 가끔 척추동물의 화석이 보존되는 경우도 있다. 이 경우 작은 조각이라도 오래 전 죽은 척추동물의 모습을 완벽하게 보존해 과학적 가치가 높다. 최근 독일 본 대학의 요나스 바텔이 이끄는 연구팀은 1500-2000만 년 전 호박 속에 완벽하게 보존된 아놀리스(Anolis) 도마뱀 앞다리 화석을 발견해 라만 분광기와 마이크로 CT를 통해 상세히 분석했다. 이 호박은 각설탕 두 개 크기인 2㎤에 불과할 정도로 작지만, 운 좋게 앞다리 한쪽을 온전히 담고 있다.
연구팀은 라만 분광기 분석을 통해 주요 미네랄인 수산화인회석(hydroxyapatite, Ca5(PO4)3)이 플루로라파타이트(fluoroapatite, Ca5(PO4)3F)로 변했으며 콜라겐 같은 주요 물질 역시 대부분 분해되었다는 것을 확인했다. 완벽하게 보존된 것 같은 첫인상과 달리 사실 본래 물질은 남은 게 별로 없었다. 연구팀은 호박에 있는 작은 균열을 타고 주변 물질이 침투해 생각보다 빠르게 변성을 일으킨 것으로 보고 있다. 사실 화석화 과정에서 원래 생물이 지닌 뼈와 유기물은 서서히 광물로 대체되어 영겁의 세월을 견디는 화석이 된다. 이 과정은 호박 속에서도 예외가 아니다.
화석화 과정보다 더 흥미로운 사실은 화석 주인공의 사연이다. 연구팀은 마이크로 CT를 통해 이 작은 앞다리에 큰 골절이 두 번 있었다는 사실을 확인했다. 첫 번째 골절은 주변 조직이 부풀어 있었는데, 이는 살아 있는 상태에서 심한 손상이 일어났다는 것을 의미한다. 아마도 이 상처는 천적에 의한 것으로 보인다.
두 번째 골절은 죽은 후에 발생한 것으로 화석화가 진행되는 과정에서 호박이 갈라지면서 같이 부서진 흔적으로 보인다. 오늘날과 마찬가지로 작은 도마뱀은 먹이 사슬의 아래에 있었으며 여러 포식자의 먹이가 됐다. 이 앞다리 화석의 주인공에게는 안된 일이지만, 포식자의 공격을 받아 큰 상처를 입거나 혹은 죽어서 앞다리가 잘려 나간 것으로 추정된다.
호박 속 작은 다리 화석이라도 그 안에는 많은 이야기가 담겨 있을 수 있다. 과학자들은 최신 이미징 기술과 분석 방법을 통해 이 화석에서 많은 사실을 밝혀냈다. 앞으로 기술 발전에 따라 더 많은 사실이 밝혀질 것이다.
고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
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