[와우! 과학] 척추동물의 가장 오래된 조상은 바로 이것? (연구)

인간처럼 등뼈가 있는 척추동물은 척삭동물이라는 더 큰 그룹의 일부다. 척삭동물은 신경관을 따라 등을 지탱해 주는 부분인 척삭이 있는 동물로 척추가 그 기능을 대체하는 척추동물과 척삭이 유지되는 창고기 같은 두삭동물, 멍게 같은 피낭동물이 여기에 해당한다. 

과학자들은 척삭동물 조상에서 척추동물의 조상이 분리된 것이 5억 년 전 고생대 캄브리아기 시기라고 보고 있다. 하지만 이 시기 발굴된 수많은 화석 가운데 현생 척추동물의 조상이 누구인지는 확실치 않다. 

중국 과학자들은 1995년 중국의 캄브리아기 지층에서 발굴된 청장 생물군 화석 중 하나가 현생 척추동물의 조상군에 속한다는 증거를 발견했다. 

윈난노조안 (yunnanozoan)인 5억1800만 년 전 지층에서 발견된 원시적인 생물로 현생 척추동물과 연관성에 대해 많은 논쟁이 있었다. 연구팀은 X선 마이크로토모그래피, 주사 전자 현미경, 라만 분광기 등 여러 첨단 장비를 동원해 127개의 윈난노조안 화석의 상세한 구조를 복원했다.

특히 집중한 부분은 발달 과정에서 인간을 포함한 모든 척추동물에서 나타나는 구조물인 인두궁 (pharyngeal arch)이다. 

연구 결과 윈난노조안의 인두궁은 턱이 없는 원시적인 척추동물인 무악류 (먹장어, 칠성장어 등) 비슷한 바스켓 행태로 7개의 인두궁이 서로 연결되어 있었다.

당시 원시적인 초기 척삭동물 그룹 중에 윈난노조안이 현생 척추동물의 직접 조상과 가깝다는 증거다. 연구팀은 이를 토대로 윈난노조안이 알려진 가장 오래된 줄기 척추동물 그룹이라고 주장했다. 

다만 이 이야기가 윈난노조안이 인간과 다른 모든 척추동물의 직접 조상이라는 이야기는 아니다. 줄기 척추동물 그룹 중 정확히 어떤 생물이 현생 척추동물로 진화했는지는 아직 모른다.

그러나 윈난노조안은 줄기 척추동물 그룹이 이미 캄브리아기 초기에 나타났다는 증거를 제시하고 있다. 뼈대 있는 집안인 척추동물의 기원은 정말 오래된 셈이다. 

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com