[오리진] 5억6500만년 전 지구에 첫 대형 다세포동물 등장

호주 커틴대 “화산 폭발 시기와 일치, 고대 생태계 비밀 풀 열쇠”

최초의 대형 다세포 생물로 알려진 '에디아카라'의 복원 상상도. 최근 호주 연구진은 에디아카라가 등장한 시기를 정확히 측정하는 데 성공했다./미 스미소니언자연사박물관

지구에 등장한 가장 오래된 다세포 생물 화석의 정확한 연대가 나왔다. 지금으로부터 약 43억년 전 단세포 생물이 탄생한 이후 생명체 역사에서 가장 중요한 시기가 확인된 것이다.

호주 커틴대 연구진은 16일 지금까지 발견된 가장 오래된 다세포 동물인 ‘에디아카라(Ediacaran)’가 등장한 시기가 5억6500만년 전이라는 것을 확인했다고 밝혔다.

앤서니 클라크 커튼대 교수는 “에디아카라는 지구가 극심한 빙하기를 겪으며 탄생한 최초의 대형 다세포동물”이라며 “초기 다세포 생물의 탄생 증거로 이들의 등장은 지구의 생물학적 역사에서 가장 중요한 순간”이라고 말했다.

에디아카라는 6억3500만년 전부터 5억3880만년 전 사이의 지질시대인 ‘에디아카라기’에 살았던 생물을 총칭하는 고생물학 용어다. 미생물보다 큰 크기를 가져 대형 다세포 동물로 분류되며 모습은 해파리를 닮은 것으로 알려졌다. 일부는 식물인 양치류, 수생생물인 씨펜과 닮기도 했다. 에디아카라는 이후 다양한 형태로 진화해 5억4200만년 전 다양한 동물화석이 갑작스럽게 등장하는 ‘캄브리아기 대폭발’을 일으키는 데 기여했을 것으로 추정된다.

1952년 호주 남부의 한 산맥에서 처음 발견된 에디아카라는 그 정체가 비교적 최근에서야 알려졌다. 단단한 골격이 없는 몸체 때문에 화석에 남은 정보가 적었기 때문이다. 실제로 에디아카라는 식물인지 동물인지도 알 수 없었다가 2018년에 들어서야 동물임이 알려졌다. 그러나 여전히 에디아카라가 언제 처음 등장한 정확한 시기는 알려지지 않고 있다.

커틴대 연구진은 영국 웨일스의 한 채석장에서 발견한 에디아카라 화석의 연대를 측정해 이들이 5억6500만년 전에 등장했다는 사실을 밝혔다. 오차율은 단 0.1%로 지금까지 분석한 에디아카라의 연대 중 가장 정확한 수준이다.

연대 측정은 화석을 발견한 지층에 포함된 고대 화산의 폭발 흔적을 이용했다. 화산재에 풍부한 암석인 지르콘의 비율을 이용해 지층의 연대를 확인한 결과다. 지르콘에는 소량의 방사성 동위원소가 있다. 동위원소의 방사성 물질이 절반으로 줄어드는 반감기를 이용하면 지르콘이 만들어진 연대를 정확히 측정할 수 있다. 지르콘은 변성도 잘 일어나지 않아 생성 당시의 정보를 그대로 지니고 있다.

연구진은 에디아카라가 등장한 시기뿐 아니라 당시 급격한 환경 변화가 에디아카라의 탄생에도 영향을 미쳤다는 분석 결과를 내놨다. 우라늄과 납을 이용한 연대 측정으로 화산 폭발 시기를 예측한 결과, 에디아카라의 등장과 비슷한 시기였다는 사실을 확인했다. 생명체의 진화를 연구하는 데 있어서 화석, 유전자 만큼이나 당시 생태계를 파악하는 것이 중요하다고 연구진은 분석했다.

클라크 교수는 “에디아카라 화석은 지구 빙하가 녹으면서 나타난 생명체의 반응을 기록하고 있다”며 “이는 지질학적 현상과 생명체 사이의 깊은 연관성을 보여주는 결과”라고 설명했다.

이어 “생명체의 진화에 대한 이해를 넓히고 지구 과거의 신비를 풀기 위해서는 고대 생태계를 이해하는 것이 가장 중요하다”고 말했다.

연구 결과는 국제 학술지 ‘지질학회지’에 16일 소개됐다.

참고자료

Journal of Geological Society, DOI: https://doi.org/10.1144/jgs2023-081

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