[핵잼 사이언스] ‘살아 있는 화석’ 투구게…수억 년간 멸종되지 않은 비밀

세상에 영원한 것은 없다. 생물체도 마찬가지로 진화를 통해 끊임없이 변화한다. 그러나 예외적으로 수억 년간 모습이 거의 변하지 않는 생물체도 있다. 고생대 데본기에 등장한 후 중생대 백악기에 멸종한 것으로 여겨졌다가 20세기에 다시 발견된 실러캔스가 그 대표적 사례다. 서양에서는 말발굽 모양과 비슷하게 생겼다고 해서 호스크랩(horsecrab)이라고 불리는 투구게 역시 마찬가지다.

투구게는 이름과는 달리 사실 게의 일종이 아니라 거미와 전갈에 가까운 절지동물 그룹인 검미목(Xiphosura)에 속한다. 검미목은 고생대 오르도비스기 시절인 4억4500만 년 전 등장했는데, 고생대 검미목의 화석을 보면 바로 투구게라는 사실을 알아볼 수 있을 만큼 수억 년간 형태가 크게 변하지 않고 번영을 누린 생물이다. 하지만 투구게 화석은 단단한 껍데기 부분만 화석으로 남는 경우가 대부분이라 내부 장기도 큰 변화 없이 유지됐는지는 알 수 없었다.

호주 뉴잉글랜드 대학의 존 패터슨 교수가 이끄는 연구팀은 고생대 석탄기인 3억1000만 년 전 지층에서 예외적으로 잘 보존된 투구게 화석을 발견했다. 유프롭스 다나에 (Euproops danae)라고 명명된 이 투구게의 머리 부분에는 화석으로 남기 어려운 부드러운 조직인 중추신경계가 놀랄 만큼 잘 보존되어 있었다. 심지어 현미경 없이 육안으로도 그 형태를 분명하게 확인할 수 있는 수준이었다. (사진)

패터슨 교수에 따르면 이 화석은 고생대 캄브리아기 화석이 대량으로 발굴된 버제스 혈암(Burgess Shale)과 비슷한 점토층에 매몰됐는데, 그 덕분에 신경계가 점토 광물의 일종인 고령석(kaolinite)으로 치환되어 형태가 보존됐다. 물론 이런 경우는 버제스 혈암에서도 흔한 일이 아니며 이 시기 지층에서는 더욱더 흔하지 않은 일이다.

연구팀은 이 드문 화석을 연구해서 고생대 투구게의 뇌가 현생 투구게와 큰 차이가 없다는 사실을 발견했다. 바뀌지 않은 것은 겉모습이나 내부 장기나 마찬가지인 셈이다. 하지만 이것이 투구게가 시대에 뒤처진 생물이라는 이야기는 아니다. 반대로 수억 년 동안 생존을 보장한 검증된 형태라는 의미로 해석하는 것이 더 적절하다. 단순하지만 투구게에게 충분한 뇌 역시 마찬가지로 수억 년 동안 성공적인 디자인이었던 셈이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com