세상에서 가장 오래된 벌레 화석이 발견됐다고 합니다. 이 화석은 지금까지 세계에서 가장 오래된 것으로 알려져 있던 어떤 곤충, 거미류 화석보다도 오래됐다고 하는데요. 텍사스대학교(University of Texas) 연구진이 스코틀랜드 섬 케러러(Kerrera)에서 발견한 화석은 무려 4억 2천 5백만년 된 노래기(millipede) 화석이었습니다. 4억 2천 5백만년 전은 고생대 실루리아기에 해당하는데요. 이번 발견은 < Historical Biology>에 게재됐습니다.
노래기, 참 오래 전부터 살았구나
노래기는 절지동물에 속하는데요. 지네와 비슷하게 생겼습니다. 다행히 사람을 쏘거나 물지는 않지만 고약한 냄새를 풍긴다고 합니다. 노래기는 몸 일부를 제외하고는 딱딱한 석회질의 껍질로 싸여져 있습니다. 머리와 몸통은 나뉘어 있고 몸통은 여러 개의 몸 마디로 연결돼 있습니다. 몸 길이는 2mm~28cm이상 자라는 것까지 다양합니다.
발견된 화석은 곤충과 식물의 기원과 진화에 대한 단서를 가지고 있다고 하는데요. 진화 과정이 빠른 편이었던 것으로 분석됩니다. 단 4천만년 만에 호숫가 근처에서 군집 생활하던 생물체들이 복잡한 산림생태계로 옮겨갔기 때문입니다.
텍사스 오스틴(Austin) 잭슨스쿨(Jackson School of Geosciences)의 연구원이자 메사추세츠대학교(University of Massachusetts) 부교수인 Michael Brookfield은 "이 작은 곤충에서부터 매우 복잡한 산림 생태계로 크게 발전한 것"이라며 "전체적으로 그렇게 오래 걸리지 않았다. 이러한 산골짜기에서 저지대로 내려갔다가 그 후에 전 세계적으로 빠른 속도로 진화가 퍼진 것으로 보인다"고 말합니다.
노래기 화석 뿐만 아니라 식물 화석도 오래됐다
연구팀은 이 오래된 노래기 화석이 4억 2천 5백만년 전의 것이라는 사실을 발견했는데요. 이는 다른 과학자들이 분자시계(molecular clock)기술로 얻은 연대보다 약 7500만년 더 젊었습니다. 참고로 분자시계는 DNA의 변이 속도를 기반으로 하는데요. 시간이 흐르면서 DNA에도 변이가 일정한 속도로 축적됩니다. 그 축적량을 측정하면 그 개체가 등장한 시점을 역으로 추정할 수 있습니다. 서로 다른 생물 사이에서 그 변화의 차이를 조사함으로써 생물 사이의 관계나 분기한 정확한 연대도 추정할 수 있다고 합니다.
화석 연대를 이용한 다른 연구에서는 마찬가지로, 스코틀랜드에 있는 육지생물 중 가장 오래된 줄기식물 화석이 4억 2천 5백만년이었고 분자시계 추정치보다 7천 5백만년이나 더 젊다는 사실을 발견했습니다. 비록 그 곳에 곤충과 식물의 오래된 화석이 존재한다는 것은 분명 가능한 일입니다. 하지만 Brookfield에 따르면 이 시대의 다루기 어려운 화석들을 보존하고 있는 퇴적물에서도 지금까지 발견되지 않았다는 사실이, 이미 이 노래기와 식물 화석이 가장 오래된 표본이라는 것을 보여준다고 말합니다.
만약 그렇다면, 이는 분자시계가 가리키는 연대표보다 곤충과 식물들은 훨씬 더 빠르게 진화했다는 의미이기도 했습니다. 다량의 곤충 화석이 포함된 퇴적물은 이 화석보다 2천만년 후에 발견됐습니다. 그리고 4천만년이 지난 후 거미, 곤충, 키 큰 나무들로 가득 찬 산림생태계가 번성했다는 증거가 존재합니다. Brookfield은 잠재적인 진화론적 의의를 고려해볼 때 이 연구가 고대의 노래기 나이를 처음으로 다뤘다는 사실이 놀랍다고 말합니다.
이번 연구에 참여했던 휴스턴 대학교(University of Houston)의 박사과정 학생인 Stephanie Suarez은 화석이 보존되는 암석 퇴적물에서 화석의 정확한 연대를 측정하기 위해 필요한 지르콘(Zircon)광물을 추출하는 것이 어려워서 일 수 있다고 설명합니다. Stephanie Suarez는 잭슨스쿨(Jackson School of Geosciences)의 학부 연구원일 때 이런 종류의 침전물에서 지르콘 그레인(zircon grain)을 분리하는 기술을 개발한 바 있습니다. 학부시절 이 기술을 이용해 가장 오래된 곤층 화석 표본으로 여겨졌던 다른 노래기 표본이 추정치보다 약 1400만년 더 젊다는 사실을 밝혀낸 바 있습니다. 이번 연구에서도 동일한 기법을 사용해 가장 오래된 곤충의 화석을 찾아냈습니다.
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