포유류 조상은 알을 낳았고, 이 2억 5천만년 된 화석이 마침내 그것을 증명합니다.

에 발표된 새로운 연구 플로스원 과학자들이 이 고대 동물을 이해하는 방식을 바꾸는 발견을 설명합니다. Julien Benoit 교수, Jennifer Botha 교수(남아프리카 공화국 Witwatersrand 대학교 진화 연구 연구소), Vincent Fernandez 박사(ESRF – 프랑스 유럽 싱크로트론)가 이끄는 국제 팀이 리스트로사우루스 약 2억 5천만년 된 배아입니다.

이 화석은 포유류 조상에게서 발견된 최초의 확인된 알입니다. 마침내 초기 포유류 진화에 대한 오랜 질문에 대한 답을 얻게 되었습니다. 포유류의 조상이 알을 낳았나요?

대답은 ‘예’입니다.

이 고대 알을 찾기가 왜 그렇게 어려웠나요?

연구자들은 알의 껍질이 부드러워서 이 알이 거의 발견되지 않는 이유를 설명하는 데 도움이 된다고 생각합니다. 쉽게 화석화되는 단단하고 광물화된 공룡 알과 달리, 부드러운 껍질의 알은 보존되기 전에 부패하는 경향이 있습니다. 그래서 이 발견은 극히 드물다.

이번 발견은 또한 이 동물들이 어떻게 번식했는지 확인하는 것 이상의 의미를 갖습니다.

“이 화석은 거의 17년 전인 2008년에 내가 이끌었던 현장 견학 중에 발견되었습니다. 나의 준비자이자 뛰어난 화석 발견자인 John Nyaphuli는 처음에는 뼈의 아주 작은 반점만 드러나는 작은 결절을 식별했습니다. 그가 표본을 주의 깊게 준비하면서 그것이 완벽하게 말려 있는 것이 분명해졌습니다. 리스트로사우루스 부화. 그때도 난 그것이 알 안에서 죽었을 것이라고 의심했지만 당시에는 이를 확인할 수 있는 기술이 없었습니다.”라고 보타 교수는 말합니다.

고급 이미징으로 숨겨진 배아 발견

ESRF에서 사용할 수 있는 최신 싱크로트론 X선 CT 스캐닝과 강력한 X선을 통해 연구자들은 마침내 화석을 자세히 조사할 수 있었습니다. 이 도구를 통해 그들은 표본 내부를 놀랍도록 자세하게 볼 수 있었고 오랫동안 의심되어 왔던 것을 확인할 수 있었습니다.

Fernandez 박사는 그 순간이 특히 흥미로웠다고 설명했습니다. “포유류 조상의 번식을 이해하는 것은 오랫동안 지속된 수수께끼였으며 이 화석은 이 퍼즐의 핵심 조각을 제공합니다. 우리는 이렇게 작고 섬세한 뼈를 해결하는 데 필요한 세부 수준을 포착하기 위해 화석을 정확하게 스캔하는 것이 필수적이었습니다.”

스캔을 통해 배아 발달에 대한 중요한 단서를 발견했습니다.

Benoit 교수는 “불완전한 하악 결합을 봤을 때 정말 기뻤습니다.”라고 말했습니다. “아래턱인 하악골은 동물이 먹이를 먹기 전에 융합되어야 하는 두 부분으로 구성되어 있습니다. 이 융합이 아직 일어나지 않았다는 사실은 개체가 스스로 먹이를 먹을 수 없었을 것임을 보여줍니다.”

큰 알과 빠르게 성장하는 새끼

연구에 따르면 리스트로사우루스 몸집에 비해 상대적으로 큰 알을 낳는다. 현대 동물의 경우, 큰 알에는 더 많은 노른자가 포함되어 있어 부화 후 부모의 보살핌이 필요 없이 배아가 발달할 수 있는 충분한 영양분을 제공합니다. 이는 다음을 시사합니다. 리스트로사우루스 현대 포유류처럼 새끼에게 우유를 먹이지 않았습니다.

큰 달걀은 또 다른 이점도 제공했습니다. 그들은 대량 멸종 이후 건조하고 불안정한 기후에서 결정적인 건조에 대한 저항력이 더 강했습니다.

연구 결과에 따르면 리스트로사우루스 부화한 새끼는 조숙했을 가능성이 높습니다. 즉, 발달이 진행된 단계에서 태어났다는 의미입니다. 이 어린 동물들은 스스로 먹이를 먹고, 포식자를 피하고, 빨리 성숙해질 수 있었을 것입니다.

간단히 말해서, 리스트로사우루스 빠르게 성장하고 일찍 번식하여 번성합니다.

가혹한 세상에서 승리하는 전략

멸종 이후의 어려운 조건에서 이 접근법은 매우 효과적인 것으로 입증되었습니다. 이번 발견은 포유류 조상이 알을 낳았다는 최초의 직접적인 증거를 제공하며 그 이유를 설명하는 데도 도움이 됩니다. 리스트로사우루스 멸종 이후 생태계에서 큰 성공을 거두었습니다.

과학자들이 고대 생명체에 대한 연구를 계속하면서 더 넓은 패턴이 나타나고 있습니다. 극심한 글로벌 위기 동안의 생존은 적응성, 탄력성 및 번식 전략에 달려 있습니다. 리스트로사우루스 세 가지를 모두 합친 것 같습니다.

연구원으로부터

“이 연구는 리스트로사우루스와 같은 포유류 조상이 알을 낳았다는 최초의 직접적인 증거를 제공하고 포유류 번식의 기원에 대한 오랜 의문을 해결하기 때문에 중요합니다. 이러한 근본적인 통찰을 넘어 생식 전략이 어떻게 극한 환경에서 생존을 형성할 수 있는지를 보여줍니다. 리스트로사우루스 페름기 말 대량 멸종 이후 가혹하고 예측할 수 없는 환경에서도 번성할 수 있었습니다. 현대적인 맥락에서 이 작품은 급격한 기후 변화와 생태 위기에 직면한 회복력과 적응성에 대한 심층적인 관점을 제공하기 때문에 매우 영향력이 높습니다. 과거 유기체가 세계적인 격변에서 어떻게 살아남았는지 이해하면 과학자들은 오늘날의 종이 지속적인 환경 스트레스에 어떻게 반응할 수 있는지 더 잘 예측할 수 있으며, 이는 고생물학의 획기적인 발전일 뿐만 아니라 현재의 생물 다양성 및 기후 문제와도 매우 관련성이 높습니다. “라고 Julien Benoit는 설명합니다. “빔라인 과학자들과 함께 유럽 싱크로트론 방사능 시설에서 일할 수 있는 기회도 이 여정에서 잊을 수 없는 부분이었습니다. 우리가 그곳에서 생성한 최첨단 데이터를 통해 우리는 화석 내부를 매우 자세하게 “볼” 수 있었고 궁극적으로 배아가 아직 부화 전 단계에 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 모든 조각이 하나로 합쳐지는 그 순간은 믿을 수 없을 만큼 보람찼습니다.”

“이 작업을 특히 흥미롭게 만드는 것은 우리가 말 그대로 John Nyaphuli의 발자취를 따라갈 수 있다는 것입니다. 그가 약 20년 전에 발견한 표본으로 돌아가 마침내 그가 발견한 퍼즐을 풀 수 있었습니다. 당시 우리가 가지고 있던 것은 아름답게 말린 배아뿐이었지만 알 속에서 죽었다는 것을 증명할 보존된 달걀 껍질은 없었습니다. 현대 이미징 기술을 사용하여 우리는 그 질문에 확실히 답할 수 있었습니다.”라고 Jennifer Botha는 말합니다. “이 발견은 완전히 새로운 지평을 열었기 때문에 매우 흥미롭습니다. 150년이 넘는 남아프리카 고생물학 동안 어떤 화석도 수궁류의 알로 결정적으로 확인된 적이 없습니다. 이것은 우리가 포유류 조상이 다음과 같은 것을 자신 있게 말할 수 있는 첫 번째 사례입니다. 리스트로사우루스 알을 낳아 현장에서 진정한 이정표를 세웠습니다.”