[사이언스 데일리] 거북이 왜 등껍질을 가지게 되었는지를 과학자들이 밝혀냈다. 거북의 등껍질이 몸을 보호하기 위한 것이라고들 흔히 생각하지만 이번 발견에 따르면 사실 등껍질은 초기 원시 거북이 살던 남아프리카의 혹독한 환경을 피해 땅 속으로 파고 들어가기 위한 것이었다고 한다.

거북의 등껍질은 이전에 생각했던 것처럼 몸을 보호하기 위해서가 아니라 굴을 파기 위한 것이라는 주장이 타일러 라이슨 박사가 공저한 논문에서 제기되었다.

(2016년 7월 15일 사이언스 데일리 기사 번역)

정보출처: 덴버 자연 및 과학 박물관

가장 오래된 원시 거북인 에우노토사우루스 (왼쪽) 에 대한 최근 연구에 의하면 거북의 갈비뼈가 넓어진 것은 원래 극단적으로 건조한 2억6천만 년 전 남아프리카의 환경을 피해 땅 속으로 파고들어가기 위한 적응이었다고 한다. 후에 이 갈비뼈들은 하나로 합쳐지면서 오늘날의 거북 펠루시오스 (오른쪽) 에서 볼 수 있는 보호용 등껍질이 되었다. Credit: Luke Norton

현생 거북의 등껍질이 주로 자신을 보호하기 위해 이용된다는 것은 상식이다. 살아있는 다른 어떤 척추동물도 거북처럼 몸을 철저하게 변화시켜 꿰뚫을 수 없는 보호 구조를 만든 적은 없다. 여러 나라의 고생물학자들로 구성된 연구팀의 새로운 연구에 따르면 등껍질이 완전히 모양을 갖추지 않은 상태였던 화석 거북의 넓은 갈비뼈로 이루어진 원시 등껍질은 원래 보호를 위한 것이 아니라 땅 속에 굴을 파기 위한 것이었다고 한다. 이번 발견을 한 과학자들 중에는 덴버 자연 및 과학 박물관의 고생물학자 타일러 라이슨이 포함되어 있다.

“거북 등껍질이 어떤 이유로 진화했는지는 닥터 수스가 던질 법한 질문이고 그 답변은 꽤나 명확해 보입니다. 몸을 보호하기 위한 것이죠.” 학술지 ‘커런트 바이올로지 (Current Biology)’ 에 오늘 (2016년 7월 15일) 실린 논문 [거북 등껍질의 토굴성 기원] 의 주저자인 라이슨 박사의 말이다. “하지만 새의 깃털이 원래 비행을 위해 진화하지는 않았던 것과 마찬가지로 거북 등껍질이 맨 처음 생겨났을 때는 몸을 보호하기 위한 것이 아니라 이들 초기 원시 거북이 살았던 남아프리카의 혹독한 환경을 피해 땅속으로 파고 들어가기 위한 것이었습니다.”

거북 등껍질의 초기 진화는 오랫동안 과학자들을 어리둥절하게 해온 문제였다. “화석 기록과 현생 거북 등껍질의 발생 과정을 관찰하여 등껍질이 형성되는 과정 중 초기의 중요한 변화는 갈비뼈가 넓어지는 것이라는 점을 알고 있었습니다.” 라이슨 박사의 말이다. 눈에 띄게 넓어진 갈비뼈는 그다지 중요한 변화로 보이지는 않겠지만 이것은 사족보행을 하는 동물의 호흡과 보행속도에 상당한 타격을 주는 변화였다. 갈비뼈는 이동 중에 몸을 받쳐주는 데에 사용되며 폐에서 공기를 배출하는 데에 중요한 역할을 한다. 눈에 띄게 넓어진 갈비뼈는 몸통을 뻣뻣하게 만들어 보폭을 짧게 하여 이동속도를 낮추고 호흡을 방해한다.

“이동과 호흡 양쪽 모두에서 갈비뼈가 하는 종합적인 역할이 우리가 갈비뼈 모양에서 그다지 많은 변이를 볼 수 없는 이유일 것입니다.” 라이슨 박사의 말이다. “일반적으로 갈비뼈는 꽤나 재미없게 느껴지는 뼈입니다. 고래, 뱀, 공룡, 인간, 그리고 사실상 대부분의 동물들의 갈비뼈가 비슷해 보입니다. 거북이 유일한 예외인데, 이들의 갈비뼈는 고도로 변형되어 등껍질의 대부분을 형성하게 됩니다.”

남아프리카 카루 분지에서 등껍질이 완전히 형성되지 않은 2억6천만년 전의 거북 에우노토사우루스 아프리카누스 (Eunotosaurus africanus) 표본 여러 개가 발견되어 획기적인 돌파구가 마련되었다. 이 표본 중 몇몇 개는 공저자들 중 둘인 요하네스버그 위트워터스란드 대학의 로저 스미스 박사와 브루스 루비지 박사가 발견한 것이다. 하지만 가장 중요한 표본은 당시 8살이었던 남아프리카 소년이 남아프리카 웨스턴케이프에 위치한 아버지의 농장에서 발견했다. 이 표본은 길이 약 15cm 정도로 잘 보존된 골격에 앞발과 뒷발이 온전히 붙어 있다.

“코부스 스니먼에게 감사를 표하고 악수를 하고 싶습니다. 표본을 발견하여 그 지역 박물관인 프린스 앨버트의 프랜시 피나르 박물관에 가져온 코부스가 아니었다면 이번 연구는 불가능했을 겁니다.” 라이슨 박사의 말이다.

참고문헌

Tyler R. Lyson, Bruce S. Rubidge, Torsten M. Scheyer, Kevin de Queiroz, Emma R. Schachner, Roger M.H. Smith, Jennifer Botha-Brink, G.S. Bever. Fossorial Origin of the Turtle Shell. Current Biology, 2016; DOI: 10.1016/j.cub.2016.05.020
http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.05.020

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