과학자들은 아직 존재해서는 안되는 동물의 “잃어버린 세계”를 발견했습니다

수년 동안 과학자들은 캄브리아기 폭발로 알려진 다양하고 복잡한 동물의 급격한 증가가 약 5억 3500만 년 전에 시작되었다고 믿었습니다. 이 기간은 단순한 유기체에서 더욱 발전된 다양한 생명체로 극적인 변화를 가져왔습니다. 새로운 연구는 이제 이 변화가 적어도 400만년 전, 즉 에디아카라기 후기에 시작되었음을 나타냅니다.

수석 저자인 리 가오롱 박사(연구 당시 윈난 대학교, 현재 옥스퍼드 대학교 자연사 박물관)는 이렇게 말했습니다. “우리의 발견은 동물 다양화의 초기 단계에서 큰 격차를 좁혔습니다. 처음으로 우리는 일반적으로 캄브리아기에서만 발견되는 많은 복잡한 동물이 에디아카라기에 존재했음을 입증했습니다. 이는 그들이 이전에 화석 증거로 입증된 것보다 훨씬 일찍 진화했다는 것을 의미합니다.”

Jiangchuan Biota 화석은 초기 동물의 다양성을 보여줍니다

장촨(江chuan)에서 화석이 발견됐다⁽¹⁾ 연구자들이 5억 5400만년에서 5억 3900만년 전의 표본 700개 이상을 수집한 운남성의 생물군. 이 지역은 이전에 알려지지 않은 종과 캄브리아기 후기에 나타날 것으로 생각되었던 동물을 포함하여 풍부하고 다양한 에디아카라 생태계를 보여줍니다.

가장 중요한 발견 중에는 인간과 물고기와 같은 척추동물을 포함하는 주요 그룹인 후구동물의 가장 오래된 친척으로 알려진 화석이 있습니다. 이러한 발견은 이 그룹의 화석 기록을 처음으로 에디아카라기까지 확장합니다.

이 컬렉션에는 불가사리의 초기 친척과 가까운 친척인 도토리벌레(Ambulacraria)도 포함되어 있습니다.⁽²⁾). 이 유기체는 U자 모양의 몸체를 갖고 있으며 줄기로 해저에 고정되어 있습니다. 머리 근처의 촉수는 먹이를 잡는 데 사용되었을 가능성이 높습니다.

공동 저자인 프랭키 던 박사(옥스퍼드 대학교 자연사 박물관)는 다음과 같이 말했습니다. “에디아카라기에 이러한 보행류의 존재는 정말 흥미롭습니다. 우리는 이미 불가사리와 해삼의 먼 친척인 화석을 발견했으며 더 많은 것을 찾고 있습니다. 장촨 생물군에서 보행류 화석이 발견된 것은 또한 척추 동물인 척색류도 이 시기에 존재했음이 틀림없다는 것을 의미합니다.”

이상한 생물과 과도기적 생태계

다른 화석에는 벌레와 유사한 양측성 동물(양측 대칭을 가짐)이 포함되며 일부는 복잡한 먹이 전략을 보여주며 초기 빗해파리를 나타내는 것으로 생각되는 희귀 표본도 있습니다.

많은 화석은 촉수, 줄기, 부착 디스크, 뒤집어질 수 있는 먹이 구조 등 특이한 특징의 조합을 보여줍니다. 이러한 조합은 에디아카라기나 캄브리아기의 알려진 어떤 종과도 일치하지 않습니다. “예를 들어, 한 표본은 Dune에 나오는 모래벌레와 매우 흡사합니다!” Dunn 박사가 덧붙였습니다.

공동 저자인 Luke Parry 부교수(옥스퍼드 대학교 지구과학과)는 다음과 같이 덧붙였습니다. “이 발견은 과도기적 공동체를 보여주기 때문에 매우 흥미롭습니다. 즉, 에디아카라기의 이상한 세계가 캄브리아기로 바뀌고, 그 다음 시기에는 동물들이 오늘날 살아있는 그룹에 속하기가 훨씬 더 쉬워졌습니다. 우리가 이 표본을 처음 봤을 때 이것이 완전히 독특하고 예상치 못한 일이라는 것이 분명했습니다.”

오랫동안 지속되어 온 진화의 미스터리를 풀다

이번 발견은 진화 생물학의 오랜 질문에 답하는 데 도움이 됩니다. 이전의 유전학 연구와 화석 흔적은 캄브리아기 폭발 이전에 많은 동물 계통이 존재했음을 시사했습니다. 그러나 이 초기 시기의 명확한 화석 증거는 지금까지 대부분 누락되어 있었습니다.

탁월한 보존을 통해 숨겨진 세부 사항을 드러냅니다.

유기체를 사암의 단순한 인상으로 보존하는 대부분의 에디아카라 화석 유적지와는 달리, 장촨 생물군(Jiangchuan Biota) 화석은 탄소질 막으로 보존되어 있습니다. 이러한 유형의 보존은 캐나다의 버제스 셰일(Burgess Shale)과 같은 유명한 캄브리아기 화석 유적지와 더 일반적으로 연관되어 있습니다. 이를 통해 과학자들은 먹이 구조, 소화 시스템 및 운동과 관련된 기관을 포함한 미세한 세부 사항을 볼 수 있습니다.

공동 저자인 로스 앤더슨 부교수(옥스퍼드 대학교 자연사 박물관)는 다음과 같이 말했습니다. “우리의 결과는 다른 에디아카라 유적지에서 이러한 복잡한 동물 그룹이 명백히 없다는 것은 진정한 생물학적 부재라기보다는 보존의 차이를 반영할 수 있음을 나타냅니다. 장촨에서와 같은 탄소질 압축은 이 시대의 암석에서는 드물며, 이는 유사한 군집이 다른 곳에서는 단순히 보존되지 않았을 수도 있음을 의미합니다.”

수년간의 현장 조사로 획기적인 발견이 이루어졌습니다.

이 화석은 페이윤 콩(Peiyun Cong) 교수와 판 웨이(Fan Wei) 부교수가 이끄는 윈난대학교 연구팀에 의해 발견되었습니다. 이 그룹은 다양한 에디아카라 동물 화석을 찾는 데 거의 10년을 보냈습니다. 이전에 운남성 동부에서 화석이 발견되었지만, 그 화석은 조류에만 국한되어 있었고 동물의 잔해는 포함되지 않았습니다.

판 부교수는 “수년간의 현장 조사 끝에 마침내 풍부한 조류와 함께 동물 화석이 보존된 적절한 조건을 갖춘 여러 장소를 발견했다”고 말했다.

초기 연구로 이번 연구를 이끄는 데 도움을 준 베이징 중국지질과학원의 펑 탕(Feng Tang) 교수는 “새로운 화석은 에디아카라기 말기에 다양한 양측 동물이 존재했다는 가장 설득력 있는 증거를 제공하며, 이는 사람들이 수십 년 동안 찾아다녔던 증거”라고 말했다.

메모

1. ‘징추안’으로 발음됩니다.
2. Ambulacraria는 라틴어 ambulacrum에서 유래한 것으로 “나무가 심어진 산책”을 의미합니다.