[와우! 과학] 5억 년 전 강력한 포식자 '하벨리아' 비밀 풀렸다

[와우! 과학] 5억 년 전 강력한 포식자 '하벨리아' 비밀 풀렸다

입력 2017.12.24. 13:31 수정 2017.12.24. 14:26

지금으로부터 5억 4100만 년 전 캄브리아기에는 동물의 숫자가 폭발적으로 증가했다. 이 시기에 단단한 껍질, 이빨, 집게 같은 부속지, 눈, 입을 지닌 다세포 동물이 집중적으로 등장해 과학자들은 이 시기를 캄브리아기 대폭발이라고 부른다. 머리 구조를 바탕으로 다시 복원한 하벨리아의 사냥 방식은 삼엽충같이 단단한 껍질을 가진 먹이를 여러 개의 집게 같은 부속지로 잡아 고정시키고 협각과 다른 부속지를 이용해서 찢거나 쪼개 먹는 방식이었던 것으로 보인다.

[서울신문 나우뉴스]

지금으로부터 5억 4100만 년 전 캄브리아기에는 동물의 숫자가 폭발적으로 증가했다. 이 시기에 단단한 껍질, 이빨, 집게 같은 부속지, 눈, 입을 지닌 다세포 동물이 집중적으로 등장해 과학자들은 이 시기를 캄브리아기 대폭발이라고 부른다. 현생 동물문의 대부분이 이 시기에 처음 등장한다. 고생물학자들은 버제스 혈암을 비롯한 당시 지층에서 매우 독특하게 생긴 캄브리아기 생물체를 다수 찾아냈다. 하지만 현생 동물과 연관성이 적거나 혹은 독특한 생김새로 정확히 어떤 생물체인지 분류가 난감한 경우가 드물지 않았다. 매우 복잡한 머리 구조를 지니고 있는 하벨리아 옵타타(Habelia optata) 역시 그런 사례다. 이들은 5억 800만 년 전 지층에서 발견됐다.

과거 고생물학자들은 머리 부분에 좌우로 벌어지는 구조물이 있는 것을 확인하고 하벨리아를 절지동물의 가장 큰 그룹인 대악류(mandibulate)로 분류했다. 대악류는 곤충류와 갑각류를 포함한 매우 큰 그룹이다. 하지만 토론토 대학 및 로열 온타리오 대학의 과학자들은 41개의 화석 표면을 면밀히 검토한 결과 하벨리아가 실제로는 거미, 전갈, 진드기류 등이 포함된 협각류(chelicerate)에 더 가깝다는 사실을 발견했다. 입 안쪽에 먹이를 찢는 작은 다리 같은 구조물인 협각이 발견되었기 때문이다.

곤충 같은 대악류는 기본적으로 좌우로 크게 벌어지는 턱을 이용해서 먹이를 잡아먹는다. 협각류는 이름처럼 협각을 이용해서 먹이에 독을 주입하거나 잘게 잘라 먹는다. 하벨리아는 기본적으로 협각류에 가깝지만, 대악류처럼 좌우로 벌어지는 부속지도 같이 가지고 있다. 연구팀은 이것이 수렴 진화에 의한 것이라고 보고 있다. 대악류의 턱처럼 하나가 아니라 5쌍에 달하는 데다, 협각을 지니고 있기 때문이다.

머리 구조를 바탕으로 다시 복원한 하벨리아의 사냥 방식은 삼엽충같이 단단한 껍질을 가진 먹이를 여러 개의 집게 같은 부속지로 잡아 고정시키고 협각과 다른 부속지를 이용해서 찢거나 쪼개 먹는 방식이었던 것으로 보인다. 단단한 껍질을 지닌 생물이 진화하자 포식자 역시 껍질을 효과적으로 부수고 먹이를 잡을 수 있는 기술을 진화시킨 것이다. 하벨리아의 복잡한 머리 구조는 그렇게 이해할 수 있다.

하벨리아의 화석은 당시 생물계가 얼마나 다양하고 복잡했는지를 우리에게 보여주는 좋은 증거다. 하지만 이들 역시 캄브리아기에 등장한 여러 생물처럼 후손 없이 사라진다. 여러 가지 디자인의 생물체가 경쟁하지만, 결국 가장 잘 적응한 소수의 생물체만 후손을 남길 수 있기 때문이다. 강력한 포식자로써 모든 것을 갖췄다고 해도 한정된 자원을 가지고 싸우는 자연계의 생존 경쟁에서 밀려나는 일은 드물지 않다. 5억 년 전의 삶 역시 지금처럼 치열했던 것이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com