세 개의 눈을 가진 원시 절지 동물
- 기초과학 / 문광주 기자 / 2022-07-11 13:45:10
3'30" 읽기
- 캐나다 Burgess 셰일 유적지 화석 조사 동안 5억 6백만 년 된 라디오돈트 발견
- 5억 600만 년 된 화석이 절지동물 진화의 새로운 관점 제시
- 고생물학자들, 절지동물 계통의 원래 구성과 일치함을 시사
5억 년 이상 전에 라디오돈트는 캄브리아기 바다를 지배했다. 이 초기 절지동물 조상은 겹눈, 분절된 몸, 판 모양의 꼬리를 사용해 수영했다. 둥글고 이빨이 있는 입과 갈퀴 같은 부속물을 가진 육식 동물은 키가 최대 1미터에 이를 수 있으며 바다와 해저에서 먹이를 사냥한다.
작지만 강력하다.
이제 고생물학자들은 이 최초의 큰 바다 포식자의 또 다른 대표자를 식별했다. 토론토 왕립 온타리오 박물관의 Joseph Moysiuk와 Jean-Bernard Caron은 세계적으로 유명한 캐나다의 Burgess 셰일 유적지에서 화석을 조사하는 동안 5억 6백만 년 된 라디오돈트를 발견했다. 이 미세한 셰일층에서 초기 캄브리아기 다세포 유기체는 연조직과 함께 매우 잘 보존돼 있다.
연구자들은 화석 중에서 최대 10센티미터 길이의 라디오돈트 표본 268개를 발견했다. 따라서 Stanleycaris hirpex라고 불리는 동물은 Anomalocaris와 같은 잘 알려진 캄브리아기 포식자보다 훨씬 작았지만 장비 면에서는 열등하지 않았다. Stanleycaris는 또한 이빨이 있는 둥근 입, 발톱이 있는 촉수, 크고 옆쪽 겹눈을 가지고 있었다. 그것의 몸통은 17개의 부분으로 나뉘어져 있으며, 헤엄치는 것과 같은 부속기관이 있다.
다른 어떤 라디오돈보다 보존성이 우수하다.
특별한 특징: Stanleycaris hirpex는 지금까지 발견된 것 중 가장 훌륭하고 가장 완벽하게 보존된 라디오돈트이다. 특히 머리 부분은 대부분 불완전하고 이전 화석 발견에서 식별하기 어려웠다. Caron은 "우리는 큰 눈의 시각 신경 중심과 꼬리 부속기로 가는 미세 신경과 같은 미세한 세부 사항도 볼 수 있다. 이 동물들이 어제 죽은 것처럼 세부 사항이 명확하다"라고 말했다.
이것은 연구원들에게 여전히 불가사의한 선사 시대 동물의 해부학과 생활 방식에 대한 완전히 새로운 관점을 제공한다. "대부분의 라디오돈트는 흩어져 있는 몇 개의 파편에서만 알려져 있기 때문에 이 발견은 중요한 도약이다. 이것은 이 동물들이 어떻게 생겼는지, 어떻게 살았는지에 대해 더 많이 알려줄 수 있다”라고 Caron은 말했다. 사실, 화석은 몇 가지 놀라운 사실을 밝혀냈다.
이마에 세 번째 눈
첫 번째 놀라움:
Stanleycaris는 머리에 비교적 크고 자루같은 겹눈 두 개를 착용했을 뿐만 아니라 제3의 눈도 가지고 있었다. 이 타원형의 어두운 색 시각 기관은 이마의 중앙에 있으며 측면 눈보다 훨씬 크다. 고생물학자들은 "Stanleycaris에 이렇게 거대한 중심 눈이 존재한다는 것은 놀라운 일이다. 왜냐하면 그러한 구조는 이전에 라디오돈트에서 발견된 적이 없었기 때문이다"라고 고생물학자들은 말했다. 이 가운데 눈이 겹눈인지 아니면 비정상적으로 큰 외눈인지는 아직 명확하지 않다.
Stanleycaris의 머리 속을 들여다보니 두 번째 놀라움이 있었다. 그곳에서 볼 수 있는 뇌와 신경의 잔해가 동물의 뇌가 어떻게 구성되어 있는지 처음으로 밝혀졌기 때문이다. 현대의 절지동물에서 뇌는 일반적으로 원시, 중뇌 및 삼뇌의 세 부분으로 구성된다. 그러나 완보동물(Tardigrada) 및 벨벳 벌레(Onychophora)와 같은 이 동물군의 가까운 친척은 머리가 하나 또는 두 개만 융합되어 있다. 따라서 어느 부분이 원본을 나타내는지 불분명했다.
Stanleycarus는 이제 그의 뇌가 두 부분으로 구성되어 있음을 증명한다. 눈이 있는 원형대뇌와 촉수가 있는 중뇌다. 고생물학자들에 따르면, 이것이 절지동물 계통의 원래 구성과 일치함을 시사한다. "우리는 두 부분으로 된 머리와 뇌가 현재 이 동물 문의 모든 살아있는 구성원을 특징짓는 세 부분으로 된 뇌의 발달보다 앞서 있다고 결론지었다"라고 Moysiuk가 보고햇다.
새로 발견된 화석에 대한 첫 번째 조사는 이미 절지동물의 진화에 대한 두 가지 중요한 결론을 제공했다. "이 화석들은 로제타석과 같다. 그것들은 우리가 라디오돈트와 다른 초기 절지동물의 특징을 현존하는 절지동물 그룹의 대응물과 연결하는 데 도움이 된다"라고 Caron은 말했다. (Current Biology, 2022; doi: 10.1016/j.cub.2022.06.027)
출처: 로열 온타리오 박물관
- 캐나다 Burgess 셰일 유적지 화석 조사 동안 5억 6백만 년 된 라디오돈트 발견
- 5억 600만 년 된 화석이 절지동물 진화의 새로운 관점 제시
- 고생물학자들, 절지동물 계통의 원래 구성과 일치함을 시사
세 개의 눈을 가진 원시 절지 동물
5억 600만 년 된 화석이 절지동물 진화에 대한 예상치 못한 사실을 밝혀준다
놀랍게도 다른:
절지동물의 5억 6백만 년 된 조상은 이 동물 그룹의 진화에 대한 몇 가지 가정을 좌절시킨다. 캐나다 Burgess Shale에 보존된 라디오돈트(Radiodont) "Stanleycaris hirpex(스탠리카리스 히르펙스)"는 두 개의 겹눈 외에 이마 중앙에 큰 제3의 눈을 가지고 있기 때문이다. 그것의 뇌는 세 부분으로 된 절지동물의 뇌가 두 부분으로 된 전구체에서 발달했다고 제안한다. 이것 역시 고생물학자들이 "Current Biology" 저널에 보고한 바와 같이 지금까지 논쟁의 여지가 있었다.
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| ▲ 이것은 캄브리아기 해에서 온 세 개의 눈을 가진 선사 시대 포식자의 모습이었다. © Sabrina Cappelli/ Royal Ontario Museum |
5억 년 이상 전에 라디오돈트는 캄브리아기 바다를 지배했다. 이 초기 절지동물 조상은 겹눈, 분절된 몸, 판 모양의 꼬리를 사용해 수영했다. 둥글고 이빨이 있는 입과 갈퀴 같은 부속물을 가진 육식 동물은 키가 최대 1미터에 이를 수 있으며 바다와 해저에서 먹이를 사냥한다.
작지만 강력하다.
이제 고생물학자들은 이 최초의 큰 바다 포식자의 또 다른 대표자를 식별했다. 토론토 왕립 온타리오 박물관의 Joseph Moysiuk와 Jean-Bernard Caron은 세계적으로 유명한 캐나다의 Burgess 셰일 유적지에서 화석을 조사하는 동안 5억 6백만 년 된 라디오돈트를 발견했다. 이 미세한 셰일층에서 초기 캄브리아기 다세포 유기체는 연조직과 함께 매우 잘 보존돼 있다.
연구자들은 화석 중에서 최대 10센티미터 길이의 라디오돈트 표본 268개를 발견했다. 따라서 Stanleycaris hirpex라고 불리는 동물은 Anomalocaris와 같은 잘 알려진 캄브리아기 포식자보다 훨씬 작았지만 장비 면에서는 열등하지 않았다. Stanleycaris는 또한 이빨이 있는 둥근 입, 발톱이 있는 촉수, 크고 옆쪽 겹눈을 가지고 있었다. 그것의 몸통은 17개의 부분으로 나뉘어져 있으며, 헤엄치는 것과 같은 부속기관이 있다.
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| ▲ Stanleycaris hirpex의 5억 6백만 년 된 화석 © Jean-Bernard Caron/ 로열 온타리오 박물관 |
다른 어떤 라디오돈보다 보존성이 우수하다.
특별한 특징: Stanleycaris hirpex는 지금까지 발견된 것 중 가장 훌륭하고 가장 완벽하게 보존된 라디오돈트이다. 특히 머리 부분은 대부분 불완전하고 이전 화석 발견에서 식별하기 어려웠다. Caron은 "우리는 큰 눈의 시각 신경 중심과 꼬리 부속기로 가는 미세 신경과 같은 미세한 세부 사항도 볼 수 있다. 이 동물들이 어제 죽은 것처럼 세부 사항이 명확하다"라고 말했다.
이것은 연구원들에게 여전히 불가사의한 선사 시대 동물의 해부학과 생활 방식에 대한 완전히 새로운 관점을 제공한다. "대부분의 라디오돈트는 흩어져 있는 몇 개의 파편에서만 알려져 있기 때문에 이 발견은 중요한 도약이다. 이것은 이 동물들이 어떻게 생겼는지, 어떻게 살았는지에 대해 더 많이 알려줄 수 있다”라고 Caron은 말했다. 사실, 화석은 몇 가지 놀라운 사실을 밝혀냈다.
이마에 세 번째 눈
첫 번째 놀라움:
Stanleycaris는 머리에 비교적 크고 자루같은 겹눈 두 개를 착용했을 뿐만 아니라 제3의 눈도 가지고 있었다. 이 타원형의 어두운 색 시각 기관은 이마의 중앙에 있으며 측면 눈보다 훨씬 크다. 고생물학자들은 "Stanleycaris에 이렇게 거대한 중심 눈이 존재한다는 것은 놀라운 일이다. 왜냐하면 그러한 구조는 이전에 라디오돈트에서 발견된 적이 없었기 때문이다"라고 고생물학자들은 말했다. 이 가운데 눈이 겹눈인지 아니면 비정상적으로 큰 외눈인지는 아직 명확하지 않다.
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| ▲ 2개의 스토킹된 측면 눈과 중앙의 큰 가운데 눈을 머리에서 볼 수 있다. © Jean-Bernard Caron/ 로열 온타리오 박물관 |
이러한 초기 절지동물의 조상들조차 그러한 짝이 없는 가운데 눈을 가졌다는 사실은 전체 부족 그룹의 눈 진화에 새로운 빛을 제공한다. 지금까지 고생물학자들은 두 개의 가운데 눈의 성향이 모든 절지동물의 원시적 특징을 나타낸다고 가정했다. 그러나 Stanleycaris의 짝을 이루지 못한 중앙 눈은 이에 반대다. 연구원들은 "큰 단일 중심 눈의 계통 발생적 분포는 그것이 측면 쌍 겹눈과 함께 절지 동물의 기본 신체 계획의 일부임을 시사한다"라고 썼다.
절지동물의 뇌는 원래 두 부분으로 나뉜다.
Stanleycaris의 머리 속을 들여다보니 두 번째 놀라움이 있었다. 그곳에서 볼 수 있는 뇌와 신경의 잔해가 동물의 뇌가 어떻게 구성되어 있는지 처음으로 밝혀졌기 때문이다. 현대의 절지동물에서 뇌는 일반적으로 원시, 중뇌 및 삼뇌의 세 부분으로 구성된다. 그러나 완보동물(Tardigrada) 및 벨벳 벌레(Onychophora)와 같은 이 동물군의 가까운 친척은 머리가 하나 또는 두 개만 융합되어 있다. 따라서 어느 부분이 원본을 나타내는지 불분명했다.
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| ▲ 여러 부분으로 이루어진 절지동물 뇌의 발달. © Jean-Bernard Caron/ 로열 온타리오 박물관 |
Stanleycarus는 이제 그의 뇌가 두 부분으로 구성되어 있음을 증명한다. 눈이 있는 원형대뇌와 촉수가 있는 중뇌다. 고생물학자들에 따르면, 이것이 절지동물 계통의 원래 구성과 일치함을 시사한다. "우리는 두 부분으로 된 머리와 뇌가 현재 이 동물 문의 모든 살아있는 구성원을 특징짓는 세 부분으로 된 뇌의 발달보다 앞서 있다고 결론지었다"라고 Moysiuk가 보고햇다.
새로 발견된 화석에 대한 첫 번째 조사는 이미 절지동물의 진화에 대한 두 가지 중요한 결론을 제공했다. "이 화석들은 로제타석과 같다. 그것들은 우리가 라디오돈트와 다른 초기 절지동물의 특징을 현존하는 절지동물 그룹의 대응물과 연결하는 데 도움이 된다"라고 Caron은 말했다. (Current Biology, 2022; doi: 10.1016/j.cub.2022.06.027)
출처: 로열 온타리오 박물관
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