[핵잼 사이언스] 갑각류 잡아먹은 고대 오징어를 상어가 물었다…고대 화석 발견

화석은 고대 생물의 모습을 보존한 타임캡슐이다. 하지만 의도적으로 온전히 보존한 것이 아니라 우연히 지층에 남은 흔적이기 때문에 많은 경우 기록이 불완전하다. 화석 기록으로 주로 남는 것은 뼈나 껍데기처럼 단단한 부위인데, 그나마 손상 없이 보존되는 경우는 극히 드물다. 그런데 반대로 손상된 화석 표본이 상당한 학술적 가치를 지니는 경우도 있다. 바로 포식자에 의해 뜯어 먹힌 흔적이 있는 화석이다. 예를 들어 육식 공룡의 이빨 자국이 있는 초식 공룡 화석은 당시 먹이 사슬을 직접 조사할 수 있는 유일한 증거다.

스위스 취리히 대학의 고생물학자인 크리스티안 클루그가 이끄는 연구팀은 독일의 한 채석장에서 발견되어 슈투트가르트 주립 자연사 박물관에 보관 중인 쥐라기 벨렘나이트 (belemnite) 화석에서 독특한 사실을 확인했다. 벨렘나이트는 오징어의 조상뻘 되는 연체동물로 외형은 현생 오징어와 매우 흡사하나 내부에 단단한 골격이 있고 촉수에는 빨판 대신 가시가 달렸다. 이들은 암모나이트와 함께 중생대 바다를 대표하는 해양 생물로 당시 먹이 사슬에서 중간을 담당했다. 벨렘나이트는 주로 작은 갑각류나 물고기를 먹으면서 자신보다 훨씬 큰 상어나 어룡의 먹이가 됐다.

연구팀이 조사한 화석 표본에도 이와 같은 흔적이 고스란히 담겨 있다. 해당 화석은 1억8000만 년 전의 것으로 파살로테우디스 라에비가타(Passaloteuthis laevigata)라는 벨렘나이트가 새우 비슷한 갑각류를 잡아먹는 도중 갑자기 매몰되어 화석이 됐다. 화석을 분석한 과학자들은 식사 중이던 벨렘나이트가 급사한 원인을 알아냈다. 벨렘나이트의 딱딱한 골격에 상어의 날카로운 이빨 자국이 나 있었던 것이다.

먹이 사슬의 중간에 있는 동물에게 사냥의 순간은 사실 자신이 사냥당할 가능성이 가장 큰 위험한 순간이다. 먹이를 제압하고 잡아먹는 도중에 방어가 가장 취약해지고 다른 포식자의 이목을 집중시키기 때문이다. 물론 통째로 먹힌 후 소화되면 남는 것이 없어서 이런 상황은 화석으로 잘 보존되지 않는다. 그러나 이 화석은 예외적으로 이빨 자국이 잘 보존되었는데, 상어가 일부만 뜯어먹었거나 혹은 벨렘나이트가 가까스로 상어 입에서 탈출한 것으로 보인다. 물론 이런 큰 상처가 있다면 설령 탈출에 성공했더라도 입에 먹이를 문 상태에서 죽었을 것이다.

어느 쪽이든 벨렘나이트 사체는 마지막 사냥감인 갑각류와 함께 바다 밑으로 가라앉은 후 바로 매몰되어 화석이 됐다. 그리고 그 덕분에 쥐라기 초기 해양 생태계의 먹이 사슬을 한눈에 보여주는 귀중한 화석이 된 것이다. 벨렘나이트에게는 불운한 순간이지만, 과학자들에게는 뜻하지 않은 행운인 셈이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com