[사이언스데일리] 대개의 경우 연질부는 세월의 힘을 당해낼 수 없다. 그래서 대부분의 척추동물 화석은 뼈로만 구성되어 있다. 이런 상황에서 독일 다름슈타트 인근의 유네스코 세계 문화유적지 “메셀 피트”에서 발견된 새 화석은 더 큰 놀라움으로 다가온다. 4천8백만년 된 새의 피부샘, 그리고 똑같이 오래된 지질(lipid)이 발견된 것이다. 척추동물 화석에서 발견된 가장 오래된 지질은 새가 몸단장을 하는 데 쓰였다.

(2017년 10월 18일 사이언스 데일리 기사 번역)

정보출처: 젠켄베르크 연구소 및 자연사박물관

독일 “메셀 피트” 에서 발굴된 4천8백만년 된 새 화석. 사각형은 꼬리샘을 보여준다. Credit: Copyright: Sven Traenkner/ Senckenberg

대개의 경우 연질부는 세월의 힘을 당해낼 수 없다. 그래서 대부분의 척추동물 화석은 뼈로만 구성되어 있다. 이런 상황에서 독일 다름슈타트 인근의 유네스코 세계 문화유적지 “메셀 피트”에서 발견된 새 화석은 더 큰 놀라움으로 다가온다. 4천8백만년 된 새의 피부샘, 그리고 똑같이 오래된 지질이 발견된 것이다. 척추동물 화석에서 발견된 가장 오래된 지질은 새가 몸단장을 하는 데 쓰였다. 이 연구는 과학 학술지인 왕립학회보B에 출판되었다.

새들은 깃털을 다듬느라 많은 시간을 보낸다. 깃털이 각 새들만의 고유한 겉모습을 결정하고 다른 새들과 구별해주며 날 수 있게 해준다는 것을 생각하면 타당한 행동이다. 깃털을 다듬는 의식에서 새의 등 아래쪽 끝부분에 위치한 꼬리샘은 아주 중요한 역할을 한다. 꼬리샘은 기름기를 분비하고 새는 이 기름기를 깃털에 발라 더 매끈하고 물이 스며들지 못하는 깃털을 만든다.

젠켄베르크 연구소의 조류부서장인 제랄드 메이어는 여러 나라의 공동 연구자들과 함께 지금까지 알려진 가장 오래된 깃단장용 기름을 발견해냈다. 4천8백만년 된 고대의 깃단장용 기름은 깜짝 놀랄 만한 과학적 발견이다. “이 발견은 동물의 연질부가 보존된 예에서 가장 놀라운 것 중 하나입니다. 이런 물질이 이렇게 오랫동안 보존된 것은 극히 드문 일입니다.” 메이어의 말이다.

연질부를 구성하고 있는 유기물질은 대개 수십 년 이내, 혹은 수 년 이내에 분해된다. 수백만 년 된 깃털이나 털가죽의 잔해는 지금까지 소수의 화석 발굴지에서만 알려져 있고, 산소가 부족한 오일 셰일 퇴적지인 메셀 화석 발굴지도 그 중 하나이다. 이번 연구에서 조사한, 지질이 포함된 꼬리샘 역시 이 유적지에서 발굴되었다.

“자세한 화학 분석 결과에서 볼 수 있는 것처럼 4천8백만 년이라는 기간 동안 지질은 부분적으로나마 원래의 화학 조성을 유지해왔습니다. 꼬리샘의 화석에서 발견된 긴 사슬 구조를 이룬 탄화수소 화합물은 화석을 둘러싸고 있는 오일셰일과 분명히 구분될 수 있습니다.” 메이어의 설명이다. 이 분석은 해당 화석 산물이 가장 오래 된 보존된 꼬리샘이라는 것을 증명해준다. 이런 가능성은 새 화석 골격의 모양으로부터 기존에도 제시되었던 것이지만 완전히 확인된 것은 아니다.

꼬리샘의 지질이 왜 이렇게 오랫동안 살아남을 수 있었는지는 아직 명확하지 않다. 지질이 산소가 없는 환경에서 분해에 더 강한 왁스 형태로 단단해졌을 가능성도 있다. 거기에 더해 연구자들은 오늘날의 새들에게서도 볼 수 있는 것처럼 깃단장용 기름의 성질 중 하나 — 항박테리아 성분 — 가 일정한 역할을 했을 것이라고 보고 있다. 항박테리아 성분 때문에 새가 죽은 후 박테리아가 거의 자리를 잡지 못하게 되어 분해가 제대로 일어나지 않았을 가능성이 있는 것이다.

마이어와 동료들에게 이번 발견은 고생물학자을 위한 하나의 이정표가 되었다. “4천만년 된 지질을 보면 좋은 조건 아래에서 어느 정도까지 보존이 가능한지를 알 수 있습니다. 이전에 생각했던 정도인 뼈와 털, 깃털만이 보존되는 것이 아니라는 이야기입니다. 만일 이런 지질들을 더 많이 찾아낼 수 있다면 이들 동물의 생활사를 더 잘 재구성할 수 있을 것입니다. 예를 들어 새의 조상인 깃털 공룡들이 꼬리샘을 이미 가지고 있어서 깃을 다듬었는지 알아낼 수 있다면 흥미로울 겁니다.” 연구의 공저자 중 한 명인 브리스톨 대학의 야코브 빈테르가 이야기를 맺으며 덧붙였다.

참고문헌

Shane O’Reilly, Roger Summons, Gerald Mayr, Jakob Vinther. Preservation of uropygial gland lipids in a 48-million-year-old bird. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2017; 284 (1865): 20171050 DOI: 10.1098/rspb.2017.1050

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