거미와 전갈의 가장 오래된 조상님은 바로 나 [와우! 과학]

[서울신문 나우뉴스]

세타페디테스의 화석과 복원도. 사진=UNIL/ Elissa Sorojsrisom

종종 곤충의 일종으로 오해받긴 하지만, 사실 거미와 전갈은 곤충보다 더 역사가 깊은 생물이다. 거미와 전갈은 곤충이 속한 육각아문보다 더 오래 전인 5억 년 전에 등장한 협각아문(협각류)에 속하기 때문이다. 협각류는 입 앞에 있는 협각(Chelicerae, 鋏脚)이라는 독특한 부속지로 먹이를 먹는 방식 덕분에 생긴 이름이다.

협각류는 뛰어난 사냥꾼으로 곤충이 등장하기 오래전부터 두각을 나타냈다. 예를 들어 4억 년 전만 해도 바다에서 가장 큰 최상위 포식자는 지금은 멸종한 협각류인 바다 전갈이었다. 바다 전갈 가운데 가장 큰 야이켈롭테루스 레나니아이(Jaekelopterus rhenaniae)는 몸길이가 2.3~2.6m에 달해 사람보다도 컸으며 역사상 가장 큰 해양 절지동물로 알려져 있다. 바다에서 올라온 협각류인 거미와 전갈 역시 몸집은 작지만, 거미줄과 독을 효과적으로 이용해 3억년 전 석탄기부터 지금까지 지구에서 가장 성공적인 사냥꾼으로 자리잡고 있다.

하지만 이렇게 중요한 동물군임에도 불구하고 협각류의 초기 진화 과정은 베일에 가려져 있다. 협각류 초기 진화를 알려줄 수 있는 5억 500만 년 전부터 4억 3000만 년 전 사이 화석이 거의 없기 때문이다.

세타페디테스의 화석과 복원도. 사진=UNIL/ Elissa Sorojsrisom

최근 스위스 로잔 대학 로렌조 루스트리가 이끄는 연구팀은 오랜 미스터리인 협각류의 기원을 설명해 줄 수 있는 화석을 발견했다. 연구팀이 모로코의 페조우아타 혈암에서 발굴한 세타페디테스 아분단티스(Setapedites abundantis, 사진)가 그 주인공이다. 연구팀은 화석에 손상을 주지 않고 내부를 상세히 분석하기 위해 고해상도 CT 스캔과 X선 촬영을 통해 신체 내부 구조를 복원했다.

세타페디테스는 5~10mm 정도의 작은 절지동물로 처음 봤을 때는 거미나 전갈보다는 원시적인 갑각류나 분류 미상의 절지동물처럼 생겼다. 그러나 그 속을 자세히 들여다보자 전혀 다른 사실이 밝혀졌다. 연구팀은 내부 신체 구조를 상세히 분석해 세타페디테스가 원시적인 협각류에 속한다는 사실을 확인할 수 있었다.

세타페디테스 화석의 연대는 4억 7800만 년 전으로 아직 거미나 전갈류는 물론이고 투구게나 바다전갈의 조상이 분리되기 전이다. 따라서 세타페디테스는 나중에 등장한 다양한 협각류들의 첫 번째 공통 조상이라고 볼 수 있다. 세타페디테스는 1cm 남짓한 작은 생물에 불과했지만, 그 후손들은 고생대의 바다에서 다양하게 진화해 일부는 바다전갈과 투구게가 되고 일부는 4억 년 전 육지로 상륙을 시도해 거미와 전갈의 조상이 됐다. 이번 발견을 통해 과학자들은 협각류 진화의 전체 그림을 더 정확히 그릴 수 있게 됐다. 이 연구는 네이처 커뮤니케이션스 최신 호에 실렸다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com