[오리진] 북극서 거대 화살벌레 화석 발견…“5억 년 전엔 포식자”

극지연, 북극서 5억 년 전 거대 화살벌레 화석 발견
”생태계 진화를 이끈 포식자 규명”

거대한 원시 화살벌레 티모레베스티아가 다른 해양 절지동물 무리를 사냥하고 있는 재구성도./Robert Nicholls

동물플랑크톤의 일종인 화살벌레가 5억 년 전 바다에서는 최상위 포식자였을 것이라는 연구 결과가 나왔다.

극지연구소는 북극에서 찾은 화석을 분석해 화살벌레의 과거 모습을 규명했다고 4일 밝혔다. 화살벌레는 현생 바다 어디에서나 쉽게 볼 수 있는 동물플랑크톤이지만, 그동안 진화 과정은 잘 알려지지 않았다. 다만 3㎝ 미만의 현재 크기로 비추어, 미세 플랑크톤을 잡아먹는 하위 포식자였을 것으로 추정됐다.

박태윤 극지연구소 책임연구원과 영국·덴마크 등이 참여한 국제 연구진은 2016년부터 2022년까지 북위 82도에 위치한 북그린란드 시리우스 파셋(Sirius Passet) 화석 산지에서 평균 길이 10~15㎝, 최대 30㎝에 이르는 원시 화살벌레 화석 13개를 찾았다.

연구진은 거대 원시 화살벌레 화석 내부에서 다른 절지동물들의 파편 화석들을 발견하고, 약 5억 년 전 화살벌레가 다양한 해양 동물들을 잡아먹던 거대한 최상위 포식자로 군림했을 것이라는 분석 결과를 제시했다.

전자현미분석기를 통해 얻은 티모레베스티아의 모습. A. 티모레베스티아의 모식표본. B. 화석 표면의 탄소 분포를 보여주는 것으로, 내부 장기 등을 찾아내는 데 활용된다. C. 화석표면의 인 분포를 보여주는 그림. D. 화석 표면의 굴곡을 보여주는 이미지. E. 탄소맵을 바탕으로 해석한 티모레베스티아의 내부구조./극지연구소

연구진은 학계에 보고된 적 없는 이 신종 화석에 취식 특징을 고려해 ‘티모레베스티아-코프리아이’라는 라틴어 학명을 붙였다. 티모레베스티아(Temorebestia)는 ‘공포스러운 괴물’, 코프리아이(kopri-i)는 연구를 주도한 극지연구소(Korea Polar Research Institute, KOPRI)의 영문 이니셜이다.

연구진은 이번 연구에 전자현미분석기(Electron Probe X-ray Microanalyzer)를 활용한 화석 표면 분석 기술이 쓰였다고 밝혔다. 이는 극지연구소에서 보유한 세계 최고 수준의 기술로, 최대 5억 2천만 년 전 생물의 내부 장기와 근육 다발 구조 등을 찾아내는 데 결정적인 역할을 했다. 북그린란드 시리우스 파셋 화석산지는 2022년 국제지질연맹(IUGS)에서 세계 100대 지질 유산으로 선정한 곳으로, 현재 극지연구소만 전 세계에서 유일하게 현장 조사를 수행하고 있다.

논문의 제1저자 겸 교신저자인 박태윤 책임연구원은 “5억 년 전 화살벌레는 먹이를 씹어 먹는 다른 포식자들과 달리 통째로 삼키는 최초의 포식자로 추정된다”며 “먹잇감들이 ‘공포스러운 괴물’을 피해 어떤 생존 전략을 꾀했을지, 당시 생태계 진화 양상을 이해하기 위한 연구를 이어가겠다”고 전했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 사이언스 어드밴시스(Science Advances)에 지난해 게재됐다.

참고 자료

Science Advances(2023), DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.adi6678

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