[사이언스 데일리] 쥐라기 말기에 비해서 쥐라기 중기에는 포유류의 진화가 10배까지 빠르게 일어났으며 이것은 새로운 적응이 폭발적으로 일어난 시기와 일치하는 것으로 밝혀졌다.

(2015년 7월 16일 사이언스 데일리 기사 번역)

정보출처: 옥스포드 대학

옥스포드 대학의 과학자들이 주도한 연구에 의하면 쥐라기 말기에 비해 쥐라기 중기에 포유류의 진화가 최대 10배까지 더 빠르게 일어났다고 한다. 그림에서 볼 수 있는 도코돈트류는 쥐라기 중기에 살다가 멸종한 포유류로 골격과 치아 부분에서 폭발적인 변화를 보였으며 이 변화의 일부로 생겨난 특수한 어금니에서 도코돈트라는 이름이 유래했다. Credit: April Neander

쥐라기 말기에 비해 쥐라기 중기에 포유류의 진화가 최대 10배까지 더 빠르게 일어났으며 이것은 폭발적으로 새로운 적응이 일어났던 시기와 일치한다고 새로운 연구에서 밝혀졌다.

초기 포유류들은 중생대 (2억5200만년에서 6600만년 전) 동안 공룡들과 함께 살았다. 예전에는 당시의 포유류들이 모두 몸집이 작고 야행성으로 곤충을 잡아먹는 종류로만 이루어져있다고 생각했으나 지난 십여년 간 발견된 화석들 – 특히 중국과 남아메리카에서 발견된 – 은 이들이 섭식방법 및 활강, 땅파기, 그리고 헤엄치기 등의 이동방식을 포함하여 다양한 적응방식을 발달시켰다는 것을 보여주었다.

이렇게 새로운 몸의 형태가 언제, 그리고 얼마나 빨리 출현했는지를 알아내기 위해 옥스포드 대학의 연구자들이 이끄는 연구팀이 중생대 포유류의 골격 및 치아의 변화에 대한 최초의 대규모 분석을 수행했다. 이들은 중생대 전체에 걸친 진화의 속도를 계산함으로써 포유류들이 ‘폭발적’으로 빠른 진화적 변화를 겪었으며 이 변화가 쥐라기 (2억년에서 1억4500만년 전) 중기에 절정에 달했다는 것을 보였다.

연구팀은 영국 옥스포드 대학과 오스트레일리아 맥쿼리 대학의 연구자들로 구성되었다. 이번 연구의 결과는 ‘커런트 바이올로지 (Current Biology)’ 에 출판되었다

“이번 연구를 통해 포유류들이 여러 종류의 다른 몸 설계도와 이빨 종류를 가지고 했던 ‘실험’이 쥐라기 중기에 절정을 이루었다는 것을 알 수 있습니다.” 논문의 주저자인 옥스포드 대학 지구과학과의 로저 클로즈 박사의 말이다. “근본적인 변화가 일어났던 이 시기를 통해 수천만년 동안 알아볼 수 있는 특징적인 몸의 형태가 만들어졌습니다.”

연구팀은 포유류 계통에서 몸의 형태와 이빨에서 눈에 띄는 변화가 백만년 당 몇 개나 일어나는지를 기록했다. 쥐라기 중기에 이러한 변화의 빈도는 계통당 1백만년에 8 개에 이르렀다. 이런 예를 잘 볼 수 있는 것은 현재의 유태반류 및 유대류 포유류로 이어지는 수류(therian) 포유류 계통인데,이들은 쥐라기 중기에 평균보다 13배나 빠르게 진화했으나 쥐라기 말기에 가서 이들의 진화는 평균보다 훨씬 낮은 속도로 떨어졌다. 쥐라기 말기에는 포유류 종 수가 증가하고 있었음에도 불구하고 이러한 ‘감속’ 현상이 일어났던 것이다.

“폭발적인 진화를 일으킨 원인이 무엇인지는 알지 못합니다. 환경적 변화 때문일 수도 있고, 어쩌면 포유류가 이때쯤 여러 종류의 서식지에서 번성하고 생태학적으로 다양화할 수 있게 해준 ‘주요 혁신’ – 예를 들면 태생(live birth)이나 온혈성, 그리고 털가죽 등 – 들이 쌓여 ‘임계질량’ 에 도달했을 수도 있습니다.” 클로즈 박사의 말이다. “높은 수준의 생태적 다양성이 진화하고 난 후에는 혁신의 속도가 느려졌습니다.”

예를 들면, 다구치류(Multituberculates)의 경우 쥐라기 중기에 골격과 이빨에 급진적인 변화가 있었다. 쥐라기 중기가 끝날 때쯤 이들은 설치류 비슷한 몸의 형태와 독특한 이빨을 갖추게 되었고, 다구치류는 수백 개의 다른 종으로 분화되었음에도 불구하고 이때 완성된 형태를 그로부터 1억3000만년 후 멸종할 때까지 전반적으로 유지했다.

“이런 종류의 다른 ‘적응방산’ 사건, 예를 들면 ‘캄브리아기 대폭발’ 에서도 이런 특성을 볼 수 있습니다.” 클로즈 박사의 말이다. “쥐라기에 기묘하고 놀라운 몸의 형태 다수가 갑작스럽게 나타났고, 그 이후 ‘걸러내는’ 과정을 거쳐 가장 성공적인 형태들만 살아남았던 것입니다. 이번 연구에서 밝혀낸 것은 포유류도 그들만의 ‘캄브리아기 대폭발’ 에 해당하는 시기, 즉 진화적 실험이 제멋대로 날뛰면서 미래의 포유류 형태가 어떤 것이 될 지 알 수 없었던 시기가 있었다는 점입니다.”

참고문헌

Roger A. Close, Matt Friedman, Graeme T. Lloyd, Roger B.j. Benson. Evidence for a Mid-Jurassic Adaptive Radiation in Mammals. Current Biology, 2015 DOI: 10.1016/j.cub.2015.06.047

카테고리:번역, 고생물학, 사이언스 데일리, 포유류

태그:포유류, 적응방산, 쥐라기, 캄브리아기 대폭발