가장 오래된 '피부 화석' 발견…악어·뱀 피부와 비슷

캐나다 연구팀이 발견한 현재까지 가장 오래된 피부 화석의 모습. Current Biology 제공.

지금까지 발견된 피부 화석 중 가장 오래 된 피부 화석이 발견됐다. 기존에 오래 된 것으로 분석된 피부 화석보다 최소 2100만년 더 오래 된 화석이다. 

로버트 R. 레이즈 캐나다 토론토 미시소가대 생물학과 교수 연구팀은 기존 피부 화석보다 최소 2100만 년 더 오래된 피부 화석을 발견한 연구결과를 국제학술지 ‘현대 생물학’에 12일 발표했다. 이 화석이 만들어진 시점은 2억 8900만 년 전으로 추정된다.

피부는 동물 진화를 연구할 때 중요한 기관이지만 연조직이기 때문에 화석으로 보존되기 어려워 희귀하다. 동물이 살아있는 동안에는 피부에 영양과 에너지 등이 지속적으로 공급되고 피부의 방수 효과가 유지되면서 파괴되지 않지만 죽으면 부패가 일어나면서 사라진다. 

특별한 환경 조건이 형성되면 피부의 분해 과정이 지연될 수 있다. 동굴과 같은 환경에서 피부 화석이 만들어질 가능성이 높다. 대표적인 곳이 미국 오클라호마주 로턴시에 있는 리차드 스퍼스 석회암 동굴이다. 이곳에는 다양한 고생대 화석들이 잘 보존돼 있다. 동굴에 가득 찬 석유와 타르가 부패를 막는 것으로 분석된다. 

연구팀이 발견한 피부 화석도 리차드 스퍼스 동굴에서 발견됐다. 연구팀은 고생대 마지막 시기인 페름기에 알갱이가 촘촘한 점토 퇴적물이 쌓이고 여기에 기름이 침투하고 산소가 부족한 환경이 형성되면서 피부 부패가 지연되고 화석화 과정이 일어났을 것으로 추정했다. 석유 속 탄화수소와 타르의 상호작용이 피부 보존을 도왔을 가능성도 있다. 

연구팀이 발견한 피부 화석은 손톱보다 작은 크기로 표면이 자갈처럼 거칠거칠해 악어 피부와 닮았다. 피부 구조는 뱀처럼 표피 비늘이 접혀 있는 특징을 갖고 있다. 표피 조직에 대한 현미경 검사를 통해서는 양막동물일 가능성이 확인됐다. 양막동물은 척추동물 중 태아를 둘러싸는 막인 ‘양막’을 가진 파충류, 조류, 포유류를 의미한다. 

고대동물의 피부가 오늘날 살아있는 파충류 피부와 닮았다는 점은 이러한 피부 구조가 육지 환경에서 생존하는 데 매우 중요했음을 암시한다. 가혹한 외부 환경으로부터 몸을 보호하는 장벽 역할을 했을 것이란 설명이다. 

피부 화석과 함께 발골된 해골이 없다는 점은 이번 발견의 한계점이다. 정확히 어떤 동물의 어떤 신체 부위에 해당하는지 유추하기 어렵다는 것이다. 연구팀은 "발견된 피부의 구조가 오늘날 새의 깃털이나 포유류 모낭으로 진화된 구조처럼 보이기도 한다"며 "피부 화석이 발견된 근처에 자주 발견되는 화석 등을 기반으로 봤을 때 '카프토리누스'라는 파충류일 가능성이 가장 높을 것"이라고 추정했다. 

[문세영 기자 moon09@donga.com]