[와우! 과학] 눈이 5개…5억2000만년 전 절지동물 조상 발견

현재 지구에서 가장 성공적인 동물 그룹은 무엇일까? 우리는 인간을 포함한 척추동물이 가장 먼저 떠올리겠지만, 대부분의 과학자는 절지동물이라고 답할 것이다. 곤충, 거미류, 갑각류 등을 포함하는 절지동물문은 지구 동물 종의 80%를 차지할 정도로 종류가 많고 생물량으로 봐도 다른 종을 압도하는 수준이기 때문이다. 고생대 캄브리아기 초기에 등장한 이후 절지동물은 항상 생태계에서 가장 중요한 자리를 차지했다.

하지만 과학자들은 절지동물의 조상이 캄브리아기에 어떻게 등장해서 지금과 비슷한 형태로 진화했는지 알아내는 데 애를 먹고 있다. 5억 년 전 캄브리아기 지층에서 온갖 기괴한 화석들이 발견되었지만, 정확히 누가 현생 절지동물의 직접적인 조상인지 알아낼 만큼 보존 상태가 좋은 화석은 드물었기 때문이다. 그런데 최근 중국에서 현생 절지동물과 관련이 깊은 것으로 보이는 화석이 발견됐다.

중국 과학원 난징 지질학 및 고생물학 연구소 과학자들은 중국 윈난성 청장에 있는 캄브리아기 지층에서 보존 상태가 우수한 5억 2000만년 전 화석을 발견했다. 이 화석의 주인공은 눈이 다섯 개라는 점을 제외하면 현생 절지동물과 유사한 외골격과 신경계, 소화기계를 지니고 있었다. 몸이 여러 개의 체절로 구성되어 있고 여기에 각각 다리와 부속지가 있는 것 역시 현생 절지동물과 비슷한 구조다.(사진 참조) 연구팀은 중국 신화에 나오는 상상의 동물에서 이름을 따 이 신종에 킬린시아(Kylinxia)라는 이름을 붙였다. 킬린시아는 캄브리아기 최상위 포식자로 이름을 날린 아노말로카리스를 비롯한 원시적인 절지동물 그룹인 라디오돈타(Radiodonta)에 속한다. 연구팀은 킬린시아가 아노말로카리스보다 현생 절지동물과 더 유사한 형태를 지녔다는 점에 주목했다. 아노말로카리스보다 킬린시아 쪽이 절지동물의 직접 조상에 가깝다는 이야기다. 흥미롭게도 킬린시아는 거미나 전갈 같은 협각류에서 볼 수 있는 입 앞의 작은 부속지를 지니고 있지만, 곤충 같은 대악류와 유사한 더듬이를 지녀 아직 여러 그룹으로 분화하기 전 절지동물의 원시적 특징을 모두 지니고 있다. 이 역시 현생 절지동물의 직접 조상에 가까운 특징으로 여겨진다.

물론 과학자들이 아직 밝혀내지 못한 수수께끼도 남아 있다. 킬린시아가 캄브리아기의 다른 유명한 생물체인 오파비니아(Opabinia)처럼 눈이 5개인 이유는 무엇인지, 그리고 킬린시아가 실제 절지동물의 직계 조상인지 아니면 아주 가까운 친척인지는 아직 모른다. 하지만 언제나 그렇듯이 과학자들은 계속해서 새로운 화석을 찾기 위해 연구를 계속할 것이고 여기서 해결의 실마리를 찾아낼 것이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com