과학자들이 1억 6천만년 된 화석 미스터리를 방금 풀었습니다. “이런 것은 본 적이 없습니다”

그들은 뇌도 없고 내장도 없으며, 과학자들은 그들이 약 7억년 전에 유래했다고 오랫동안 믿어왔습니다. 그러나 명확한 화석 증거는 단지 약 5억 4천만년 전으로 거슬러 올라가며, 기록에는 수수께끼 같은 1억 6천만년의 공백이 남아 있습니다.

“잃어버린 세월”의 화석

저널에 발표된 연구에서 자연버지니아 공과대학 지구생물학자 슈하이 샤오(Shuhai Xiao)와 그의 동료들은 이 누락된 간격 내에 정확하게 속하는 5억 5천만년 된 바다 해면 화석을 설명합니다. 팀은 또한 격차에 대한 주요 설명을 제안합니다. 최초의 해면에는 광물 골격이 없었기 때문에 화석화될 가능성이 훨씬 적었습니다.

이 아이디어는 진화 과학의 오랜 역설을 해결하는 데 도움이 됩니다.

사라진 해면화석의 미스터리

과학자들은 시간이 지남에 따라 유전적 돌연변이의 축적을 추적하는 분자 시계 추정치를 사용하여 해면동물이 약 7억 년 전에 처음 진화했다고 제안했습니다. 그러나 그 시대의 암석에서는 설득력 있는 해면 화석이 나오지 않았습니다.

이러한 단절은 동물학자와 고생물학자들 사이에서 수년간 논쟁을 불러일으켰습니다.

새로운 발견은 이러한 분열을 연결하는 데 도움이 됩니다. 이는 지구 최초의 동물 중 하나의 진화 역사에 중요한 부분을 추가하고 오래된 화석을 찾기가 왜 그렇게 어려운지에 대한 설명을 제공합니다. 이는 또한 초기 동물 생명체가 언제 출현했는지에 관해 다윈이 처음 제기한 질문과도 연결됩니다.

양쯔강을 따라 놀라운 발견

샤오 씨는 약 5년 전 공동 연구자가 그에게 중국 양쯔강을 따라 발견된 표본 사진을 보냈을 때 처음으로 화석을 만났습니다.

이과대학 교수인 Xiao는 “이전에는 그런 것을 본 적이 없습니다.”라고 말했습니다. “거의 즉시 나는 그것이 새로운 것이라는 것을 깨달았습니다.”

샤오는 케임브리지 대학교와 난징 지질학 및 고생물학 연구소의 연구원들과 협력하여 다양한 가능성을 테스트하기 시작했습니다. 그 화석은 멍게, 말미잘, 산호의 알려진 특징과 일치하지 않았습니다. 그것은 한 가지 흥미로운 가능성을 남겼습니다. 바로 고대 바다 스폰지였습니다.

초기 해면동물이 거의 화석화되지 않은 이유

2019년에 발표된 초기 연구에서 샤오와 그의 팀은 최초의 해면이 현대 해면을 정의하는 스피큘이라고 불리는 단단하고 바늘 같은 구조를 생성하지 않았을 수도 있다고 제안했습니다.

연구진은 화석 기록을 조사함으로써 해면 스피큘이 시간이 지남에 따라 더욱 광물화된다는 사실을 발견했습니다. 더 자세히 살펴보면 이러한 구조는 더 유기적이고 덜 미네랄 기반인 것으로 나타났습니다.

“만약 당신이 다시 추정한다면, 아마도 최초의 생물체는 완전히 유기적인 뼈대를 가지고 있고 미네랄이 전혀 없는 연체 생물이었을 것입니다”라고 Xiao는 말했습니다. “이것이 사실이라면 급속한 화석화가 분해를 압도하는 매우 특별한 상황을 제외하고는 화석화에서 살아남지 못할 것입니다.”

2019년 후반에 팀은 이러한 드문 사례를 확인했습니다. 그들은 움직일 수 있는 최초의 동물을 포함하여 연체 유기체를 포획하는 것으로 알려진 해양 탄산염 암석의 얇은 층에 보존된 해면 화석을 발견했습니다.

“대부분의 경우 이러한 유형의 화석은 화석 기록에서 손실됩니다.”라고 Xiao는 말했습니다. “새로운 발견은 초기 동물이 단단한 부분을 개발하기 전의 모습을 엿볼 수 있는 창을 제공합니다.”

독특한 패턴과 예상치 못한 크기

새로 묘사된 화석은 상세한 표면 패턴이 돋보입니다. 그것은 규칙적인 상자 모양의 격자로 덮여 있으며 각각은 더 작은 반복 단위로 세분화됩니다.

난징 지질학 및 고생물학 연구소와 캠브리지 대학의 박사후 연구원인 Xiaopeng Wang은 “이러한 특정 패턴은 우리의 화석화된 바다 스폰지가 특정 유리 스폰지 종과 가장 밀접하게 관련되어 있음을 시사합니다”라고 말했습니다.

그 크기는 또한 연구자들을 놀라게 했습니다.

“초기 해면동물의 화석을 찾을 때 나는 그것이 매우 작을 것으로 예상했습니다.”라고 캠브리지 대학의 공동 연구자인 Alex Liu는 말했습니다. “새로운 화석은 길이가 약 15인치이고 비교적 복잡하고 원뿔형인 몸체 구조를 갖고 있어 초기 해면동물의 출현에 대한 우리의 기대에 많은 도전을 주었습니다.”

초기 동물 생명체 탐색에 대한 재고

이 발견은 사라진 화석 기록의 일부를 채우는 데 도움이 될 뿐만 아니라 과학자들이 초기 생명체를 찾는 방식에도 변화를 가져왔습니다.

최초의 해면이 몸이 연하고 미네랄 골격이 부족했다면 많은 해면이 흔적을 남기지 않고 사라졌을 것입니다. 이는 연구자들이 전통적인 화석 단서를 넘어서 섬세한 유기체가 보존될 수 있는 희귀한 조건에 초점을 맞춰야 함을 의미합니다.

“이 발견은 아마도 최초의 스펀지는 해면질이었지만 유리질은 아니었음을 나타냅니다.”라고 Xiao는 말했습니다. “이제 우리는 초기 스펀지를 찾을 때 시야를 넓혀야 한다는 것을 알고 있습니다.”