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가장 큰 캄브리아기 화석 창고인 중국 칭장 생물군 : 연부조직 또한 남아있는 것으로 보인다.

가장 큰 캄브리아기 화석 창고인 중국 칭장 생물군 

: 연부조직 또한 남아있는 것으로 보인다. 

(Soft Tissue in Biggest Ever Cambrian Fossil Bonanza)

David F. Coppedge


   중국 과학자들은 지금까지 발견된 캄브리아기 생물들 중 가장 잘 보존된 셰일(shale) 층을 발굴하고 있는 중이다.

캐나다의 유명한 버제스 셰일(Burgess Shale) 보다 더 풍부한, 캄브리아기(Cambrian) 생물 화석들의 수집창고인 ‘칭장 생물군(Qingjiang Biota, 칭지앙 생물군)’에 오신 것을 환영한다. 중국은 풍부한 캄브리아기 화석 창고인 ‘천장 생물군(Chengjiang biota)’을 자랑해왔다. 이제 Science Magazine(2019. 3. 22)은 근처의 새로운 캄브리아기 화석 창고에서, 4년 동안 발굴된 결과들을 최초로 사진들과 함께 보고했다. 새우(shrimp)와 유사한 이 절지동물의 섬세한 더듬이를 주목해서 보라.

.그림 3으로부터, Leanchoilia sp.는 커다란 부속지(appendages)를 포함하여, 상세한 해부학적 구조를 보여주고 있다. 어두운 점은 연부조직의 보존을 나타낸다.

이 상세한 화석은 호박(amber) 안에 보존된 것이 아니라, 셰일 암석 내에 보존되어 있던 것이다. 이 생물은 즉각적으로 파묻힌 것처럼 보인다. 그렇지 않다면, 이러한 세밀한 모습은 하루도 지속되지 못했을 것이다. Nature(2019. 3. 22) 지는 이 화석 지층에 대해 요약하면서, 이 방식으로 보존된 연한 몸체 부분의 섬세함에 주목하고 있었다. 해파리 또는 빗해파리(comb jelly)의 세부 구조가 보존되려면 무엇이 필요했을까?

중국 남부에서 발견된 약 5억1800만 년 전으로 주장되는 이 화석 층은 캄브리아기의 수많은 동물 형태들이 보존되어있는, 캐나다 로키산맥의 유명한 버제스 셰일(Burgess Shale) 화석 층보다 약간 더 오래되었다. 중국 시안(Xi’an)에 있는 노스웨스트 대학의 Xingliang Zhang과 그의 동료들은 칭장 생물군으로 불려지는 이 화석 층에서, 해파리, 해면동물, 절지동물, 여러 조류(algae) 형태 등 101종 4천5백 개 이상의 화석들을 발견했는데, 이들 중 53종은 결코 보고됐던 적이 없었던 새로운 생물 종이다.

해파리, 말미잘, 빗해파리와 같은 잘 부서지는 초기 원시적 생물 화석들이 풍부하게 보존되어 있는 것은 초기 동물의 기원을 탐구하는 생물학자들에게 유용할 수 있다. 또한 이 화석 층에는 진귀한 커다란 동문동물(mud dragon, kinorhynchs)이 포함되어 있었다. 이 허물을 벗는 무척추동물의 현대 버전은 현미경으로만(길이 0.2mm~1.2mm) 볼 수 있다.

분명히 동문동물은 그들의 훌륭한 조상에서 퇴화된 것으로 보인다. 이전 보고서에 따르면, 캄브리아기의 빗해파리는 오늘날의 으깨지는 형태와 달리 갑옷을 입고 있음으로 나타났다.(Evolution News, 2016. 7. 7). 그것은 또 하나의 퇴화 사례로 보인다.


원래의 연부조직

특별히 흥미로운 것은 연부조직(soft tissues)의 보존 가능성이다. Science(2019. 3. 22) 지에 게재된 ”중국 남부의 초기 캄브리아기 칭장 생물군(버제스 타입 화석군)의 화석 라거슈타트(Lagerstätte)”라는 제목의 논문에서, ”연부조직”이라는 단어가 반복적으로 등장한다. 단어를 오해하지 않도록 주의를 기울여야한다. 그것은 화석화되어 돌로 변한 연질부의 기관을 의미할 수 있다. 그러나 논문은 원래 생물의 생체물질이 존재할 수 있음을 언급하고 있는 것이다. (참고: Lagerstätte란 매우 많은 화석들이 예외적으로 보존된 지층을 일컬음.)

‣ 여기에서 우리는 중국 남부의 창양(Changyang) 지역에서 초기 캄브리아기 버제스 셰일 유형(Burgess Shale–type, BST)의 화석 라거슈타트(Lagerstätte)의 발견을 보고한다.(그림 1). 이곳 화석 저장고는 높은 분류학적 다양성, 예상치 못했던 높은 비율의 새로운 분류군, 변질되기 쉬운 해부학적 조직들의 상세한 보존이 특징이다.(그림 2~4).

‣ 내부 연부조직이 보존되어 있는 새로운 대규모의 화석 저장고.

‣ 선택된 연부조직에서 자생의 광물 필름이나, 광물 치환물(예로: 황철광, 인산염)은 아직 관찰되지 않았다. 보존의 충실도는 천장 생물군과 버제스 셰일 화석들에 비해 훨씬 높았다.(1, 7, 28). 절지동물과 벌레의 외피(cuticle) 같은 가벼운 경질 조직은 그렇다하더라도, 완전히 부드러운 연질의 몸체(빗해파리와 해파리), 변질되기 쉬운 해부학적 구조들(눈, 아가미, 내장), 그리고 유충들은 꽤 흔하다.(그림 3, 그림 S2). 이들은 새로운 계통 발생의 정보를 제공하고 있다.

‣ 초기 속성작용(diagenesis) 동안, 퇴적물 내로 방해석과 황철석의 침전으로 인한 연부조직의 광물질 치환은 일어나있지 않았다.

연구팀은 캄브리아기 폭발의 분석에 대한 연구 결과를 요약하고 있었다 :

천장 생물군과 지역적으로 가까이에 있는, 칭장 생물군에 특별히 새로운 생물 종들이 대대적으로 등장하는 것은(그림 S5), 캄브리아기 폭발 직후에 후생동물 생태계의 다양성과 불일치에 대한 현재의 이해는 매우 불완전했으며, 미래의 발견으로 더 많은 정보들이 얻어질 것임을 가리킨다.

칭장 장소에 대한 자세한 내용은 다음 글들을 참조하라.

캄브리아기 화석의 보물창고. (Science. 2019. 3. 22). ”이 5억8백만 년 전 지층에 들어있는, 연질부의 몸체 화석에는 피부, 눈, 내장, 뇌와 같은 내부 장기들이 극도로 잘 보존되어 있었다.”

화석 층은 극도로 잘 보존된 풍부한 원시 생물 종들을 보여준다. (Nature. 2019. 3. 22).

중국에서 발견된 캄브리아기 폭발을 보여주는 바다생물 화석들의 보물창고. (Phys.org. 2019. 3. 22).

기괴한 캄브리아기 화석 노다지는 지구상에서 가장 초기의 일부 동물들을 보여주고 있다. (Live Science. 2019. 3. 21). ”종 모양의 해파리, 뾰족한 벌레, 갑옷을 입은 절지동물... 등 많은 화석들은 아가미, 소화기관, 심지어 눈과 같은 그들의 연부조직을 놀라운 수준으로 상세하게 보존하고 있었다.”


다른 캄브리아기 화석들

캄브리아기에 정착성의, 부유 섭식생물의 조상 그룹인 빗해파리류와 빗해파리 몸체의 진화. (Current Biology2019. 3. 21). 자오(Zhao et al.) 등은 천장 화석층 인근에서 (정착성의) 생물체가 빗해파리의 조상일 수 있다고 주장한다.

5억 년 된 화석은 빗해파리의 기원을 드러내고 있다. (Science Daily2019. 3. 21). 브리스틀 대학 (University of Bristol)의 과장된 헤드라인은 새로운 화석이 빗해파리(comb jellies)의 조상이라고 주장하고 있었다. 캄브리아기 지층의 바닥에는 거의 동시에 많은 생물들이 나타나고 있다. 고생물학자들은 캄브리아기 생물들의 상상적인 계통발생나무에 빗해파리(ctenophores)를 어디에 위치시켜야 하는지를 오랫동안 논의해왔다.

5억2천만 년 된 바다괴물은 18개의 입 촉수를 갖고 있었다. (Live Science2019. 3. 22). 이 기사는 빗해파리의 기원에 관한 논쟁을 언급하고 있었다. 예일대학의 케이시 던(Casey Dunn)은 새로운 화석이 빗해파리류(ctenophores)의 ”먼 조상”일 수 있다는 주장에 ”매우 회의적”으로 말하고 있었다. 그는 그 이야기를 자신의 진화 이야기로 비틀고 있었다.

”서로 어떻게 관련이 있는지와 상관없이, 그들은 흥미진진한 동물이다.” 던은 말했다. ”나는 촉수와 빗줄이 진화적으로 관련 있다는 것에 회의적이지만, 이들 캄브리아기 지층에서의 생물 다양성은 분명 동물 진화에 관한 더 많은 것을 알게 해줄 것이다.”


다른 화석 창고

마존크릭(Mazon Creek) 라거슈타트: 능철광(siderite) 응결물 내에 파묻혀있는 고생대 말기의 다양한 생태계. (Journal of the Geological Society2018. 8. 10). 일리노이 주의 몇몇 석탄기 화석들에는 연부조직이 매우 잘 보존되어 있다.

고생대 말기 생태계의 최고 화석 저장고 중 하나인 마존크릭 라거슈타트(Mazon Creek Lagerstätte)는 능철광 응결물 내에 동물군과 식물군이 놀랍도록 잘 보존되어 있는 것으로 세계적으로 유명하다. 마존크릭은 석탄기 후기의 다른 라거슈타트와는 구별되게, 자주 매우 잘 보존되어 있는 연부조직과 색소로 유명한데, 현대에 와서 고생물학적 분석기법의 발달로, 지난 10년 동안 많은 연구자들이 경쟁적으로 새롭게 발굴에 참여하고 있다. 그러나 이러한 현대의 조사들 중 많은 것들이 마존크릭의 고환경과 분리된 생물상을 잘못 해석했던 문헌들을 기초하고 있다. 독특한 담수 생물군을 지지하는 증거들은 부족하다. 여기에서 우리는 고대의 환경, 과거 존재했던 생물들, 화석형성과 관련된 복합적인 화석학적 과정을 포함하여, 마존크릭 라거슈타트에 대한 자세한 개요를 제시하고 있다.


두 명의 창조론자는 세속적 과학 문헌에서 발표된 연부조직 화석들을 추적해오고 있다. Real Science Radio의 밥 엔야트(Bob Enyart)는 연부조직이 발견된 모든 과학 논문들의 목록 리스트를 만들어놓고 있다. ICR의 브라이언 토마스(Brian Thomas)도 이 주제에 대해 자주 보고하고 있다. 그의 가장 최근 글은 공룡 연부조직의 보존을 설명하기 위한 진화론자들의 '토스트 모델(toast model)'을 논박하고 있다.(2018. 11. 10. 참조).


*관련기사 : 中중부 단수이강변서 5억년 전 캄브리아기 화석군 발굴
화석 4천351개 쏟아져..세계 최대 버지스혈암 생물군에 '버금' (2019. 3. 22. MK 뉴스)
https://www.mk.co.kr/news/home/view/2019/03/173818/



번역 - 미디어위원회

링크 - https://crev.info/2019/03/soft-tissue-in-biggest-ever-cambrian-fossil-bonanza/

출처 - CEH, 2019. 3. 23.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=7021

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창조말씀 365

야곱아 너를 창조하신 여호와께서 이제 

말씀하시느니라 이스라엘아 너를 조성하신 자가 이제 말씀하시느니라 너는 두려워 

말라 내가 너를 구속하였고 내가 너를 

지명하여 불렀나니 너는 내 것이라 

[사 43:1]


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