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연대문제

수억 년(?) 전 화석의 연부조직은 토스트로 보존됐는가?

수억 년(?) 전 화석의 연부조직은 토스트로 보존됐는가? 

(Soft Tissue Fossils Preserved by Toasting?)

Brian Thomas


      한 연구팀은 원래의 단백질(original proteins)이 지구의 지각에서 수억 수천만 년 동안 어떻게 지속되었는지를 설명할 수 있다고 생각하는, 한 화석화(fossilization) 형태를 기술하고 있었다. 그것은 어떤 화석 모습과 일치하지만, 대답되지 않고 있는 두 가지 핵심 질문을 남겨놓고 있었다. 그리고 화석에 남아있는 연부조직은 여전히 젊게 보인다.

예일대학의 재스미나 위만(Jasmina Wiemann)과 그녀의 동료들은 Nature Communications(2018. 11. 9) 지에 게재된 논문에서, 화석에서 발견된 연부조직과 실험실에서 핫플레이트(hot plate)로 구운(toasted) 조직 사이에 두 가지 유사점을 이끌어냈다.[1] 첫째, 두 조직 모두 색이 더 짙다. 이것은 자주 발생하는데, 예를 들어 깎은 사과 조각은 놓아두면 짙은 색깔로 변한다. 둘째, 실제 화석과 인공 화석 둘 다 비슷한 적외선 스펙트럼을 보였다. 이 스펙트럼은 주어진 시료의 화학적 성질을 나타낸다. 이 경우에 스펙트럼은 단백질이 교차 결합되어(crosslinked) 고분자를 형성한다는 것을 보여주었다.

이들 어두운 중합체(dark polymers)는 더 이상 단백질이 아님에도 불구하고, 원래의 조직 모양을 유지하고 있었다. 연구 결과도 이것에 동의했지만, 연구 저자들은 소설 같은 이야기를 지어내고 있었다. 그들의 화석 연부조직의 보존에 관한 토스트 모델(toast model)에 따르면, 이들 중합체는 근처의 단백질을 미생물 및 심지어 화학적 상호작용으로부터 차폐한다는 것이다.

(사진은 여기를 클릭)

이러한 방패가 어떻게든 1억5천만 년이 넘도록 단백질을 존재하게 만들었다는 결론에 연구팀은 어떻게 도달했던 것일까? 첫째, 그들은 화석의 단백질과 고분자들이 수억 수천만 년 동안 거의 분해되지 않고 지층 속에 놓여있었다고 가정하고, 이 실험을 수행했다. 이것은 그러한 장구한 연대가 사실인지에 대한 질문을 불러일으킨다. 장기간 보존 실험은 이러한 유기분자가 얼마나 오래 지속될 수 있는지를 보여주는 적절한 방법이었을지는 모르나, 그러한 장구한 연대가 사실인지에 대한 실험을 한 것이 아니다.

두 번째 대답되지 않고 있는 질문은 어떤 화석에서 발견되는 것처럼, 외피의 코팅이 없는, 전적으로 부드러운 연부조직들은 어떻게 남아있을 수 있었는가? 하는 것이다. 예를 들어, 노스캐롤라이나 대학의 고생물학자인 메리 슈바이처(Mary Schweitzer)는 공룡 티라노사우루스 렉스(T. rex)의 연부조직을 잡아당기자 늘어났다가 다시 돌아가는 모습을 비디오로 촬영했다.[2] 이후에 아미티지(Armitage)와 앤더슨(Anderson)은 지표면 근처에서 발굴된 공룡 트리케라톱스(Triceratops)의 뿔 중심부에서 연부조직의 유연한 얇은 막(pliable sheet)을 발견했음을 보고했다.[3]

화석의 원래 물질이 5억1천만 년 동안 유연한 상태로 남아있을 수 있다는 생각은 정말로 우스꽝스럽다.

그러나 선캄브리아기의 대양 바닥에 살던 한 벌레 화석은 연부조직 최장수 상을 받았다. 화석의 원래 물질이 5억1천만 년 동안 완전히 유연한 상태로 남아있을 수 있다는 생각은 정말로 우스꽝스럽다. Journal of Paleontology 지에 그 발견을 보고한 연구자들은, ”광물들은 연부조직의 어떠한 부분에서도 대체되어있지 않았다. 벌레 껍질의 탄소성 물질은 원래 상태로 있었고, 껍질의 원래의 층, 질감, 구조가 보존되어 있었다(광물로 치환되지 않았음)”는 것이다. 연구자들은 벌레 껍질의 부드러운 변형에서 볼 수 있었던 것처럼, 그것은 아직도 유연했다고 묘사하고 있었다.[4] 거기에 짙은 딱딱한 외피의 토스트(toast)는 없었다.

토스트 모델은 일부 장점이 있지만, 궁극적으로는 분해 실험에서 나쁜 논리로 대체되고 있고, 토스트 되지 않았으면서도 화석에 남아있는 연부조직과 단백질들을 무시하고 있다. 연부조직 보존에 관한 토스트 모델은 다시 핫플레이트 위로 올라가야 할 것으로 보인다.



References
1. Wiemann, J. 2018. Fossilization transforms vertebrate hard tissue proteins into N-heterocyclic polymers, Nature Communications. 9: 4741.
2. B-Rex. 60 Minutes. Aired on CBS November 15, 2009. Posted on youtube.com December 26, 2010.
3. Armitage, M. H., and K. L. Anderson. 2013. Soft sheets of fibrillar bone from a fossil of the supraorbital horn of the dinosaur Triceratops horridus. Acta Histochemica. 115(6): 603-608.
4. Moczydlowska, M., F. Westall, F. Foucher. 2014. Microstructure and Biogeochemistry of the Organically Preserved Ediacaran Metazoan Sabellidites. Journal of Paleontology. 88(2): 224-239.

*Brian Thomas is Science Writer at the Institute for Creation Research. Article posted on December 20, 2018.


*강추 : Does the Toast Model Explain Fossil Protein Persistence? (ICR, 2019. 2. 28.)
https://www.icr.org/article/11137/


*관련 자료 : 공룡의 뼈에서 발견된 살아있는 연체 조직과 혈관 (youtube 동영상, 한글자막)]

https://www.youtube.com/watch?v=EwHA4km7vow

Triceratops Soft Tissue:Mark Armitage fired from university after discovery

https://www.youtube.com/watch?v=wxk3gts8PuA

 

*추천 : 화석에서 발견된 연부조직들에 대한 youtube 동영상들

https://www.youtube.com/results?search_query=fossil+soft+tissue



번역 - 미디어위원회

링크 - https://www.icr.org/article/soft-tissue-fossils-preserved-by-toasting/

출처 - ICR, 2018. 12. 20.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6971

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