[표지로 읽는 과학] 잘 씹기 위해 진화한 포유류 턱뼈

네이처 제공

이번 주 국제학술지 '네이처' 표지에는 포유류 조상 중 한 종으로 알려진 ‘폴리스토돈 추아난네시스’의 모습을 예술가가 상상을 동원해 그린 그림이 실렸다. 

포유류를 다른 척추동물과 구별하는 중요한 특징 중 하나는 턱이다. 턱을 가진 대부분의 척추동물은 아래턱에 여러 개의 뼈가 존재하지만 포유류는 단 하나의 뼈만 갖고 있다. 턱뼈는 오랫동안 포유류와 다른 척추동물을 구분하는 표지로 사용돼왔다.   

팡위안 마오 미국자연사박물관 고생물학과 연구원 연구팀은 포유류 조상들의 턱관절을 살펴 턱뼈의 과도기적 변화를 관찰하고 연구결과를 지난 9월 24일 네이처에 발표했다. 

연구팀은 마이크로 컴퓨터단층촬영(CT)을 사용해 포유류 조상으로 알려진 두 동물인 폴리스토돈 추아난넨시스와 카무로콘딜루스 루펭겐시스의 두개골을 조사했다. 

조사 결과 1억 6000만년이 된 폴리스토돈 두개골과 2억년 전인 쥐라기 초기의 것으로 추정되는 카무로콘딜루스 두개골은 지금까지 다른 동물에서 확인되지 않는 새로운 형태의 턱뼈 배열을 갖고 있는 것으로 나타났다. 

폴리스토돈은 볼두덩뼈와 광대뼈 사이 관절을 갖고 있었고 카무로콘딜루스는 볼두덩뼈와 비늘뼈(두개골 측면에 위치한 뼈) 사이 관절이 존재했다. 오늘날 포유류 턱 형태로 전환되기 전 과도기적인 상태인 것으로 분석된다.  

연구팀은 “과거에는 다양한 턱관절 형태가 존재했다”며 “오늘날 포유류의 턱 형태를 갖기 위해 턱은 생태적 압력에 대응하며 진화해온 것으로 보인다”고 말했다. 포유류 몸집의 소형화, 턱과 근육의 재편성, 먹이 환경, 저작 효율성 등 다양한 요인이 관여해 오늘날 포유류의 턱뼈로 진화했을 것이란 의미다.

[문세영 기자 moon09@donga.com]