물고기의 뇌를 화석화시킨 것은 무엇이었는가?

물고기의 뇌를 화석화시킨 것은 무엇이었는가?

(What Does It Take to Fossilize a Brain?)


      과학자들이 3억년 전에 살았다고 추정하는 멸종된 은상어(ratfish or chimaera) 종류인 이니옵테리기안(iniopterygian) 물고기의 극히 드문 아마도 유일한 화석화된 뇌(brain)를 발견하였다는 것이다. 유럽 싱크로트론 방사광 시설(European Synchrotron Radiation Facility)의 발전된 화상 기술을 가지고 이니옵테리기안의 화석화된 두개골을 촬영했을 때, 연구원들 중 어느 누구도 뇌를 볼 수 있으리라고는 기대하지 않았다.[1] 영국의 박물학자였던 찰스 다윈은 ”완전히 부드러운 장기는 보존될 수 없을 것이다”라고 예측했었다.[2] 그러나 여기에 연부조직(soft tissue)이 화석화되어 있었던 것이다. 어떻게 이것이 화석이 될 수 있었을까?


한 가설은 물고기가 죽었던 환경에 어떤 화학물질들이 매우 풍부하였다는 것이다. 화석의 두개골 부분은 ”거의 순수한 탄산칼슘(calcium carbonate)”이었으나, 화석화된 뇌 부분은 대부분 인산칼슘(calcium phosphate)이었다. 연구자들은 이 차이는 뇌 조직의 산성도(acidity)에 기인한 것으로 추측하였다. 이 산성도는 주변 환경에 있는 용해된 탄산칼슘보다 인산칼슘에 더 친화력을 가졌을 것이라는 것이다. 덧붙여서, ‘산소의 부족(lack of oxygen)’이 있었음에 틀림없었다는 것이다. 왜냐하면 산소는 쉽게 섬세한 연부조직과 반응하여 빠르게 그것들을 분해시켰을 것이기 때문이다. 그러나 이 화석 뇌는 분해되지 않았다. 촬영된 화상들은 ”소뇌, 척수, 시엽, 시각로...” 등과 같은 특별한 뇌의 모습들을 보여주었다.[3]


어떻게 산소의 부족이 일어났으며, 어떻게 탄산칼슘과 인산칼슘이 뼈와 뇌 조직을 대체하였을까? 물에 용해된 화학물질들은 물고기의 미세한 세공들과 틈을 가로질러 수송되었다. 이 물고기의 다른 부분이 썩고 있던 동안에, 물에 함유된 화학적 구성물질들이 빠르게 변화될 수 있다는 것은 가능하다. 물의 화학적 구성물이 그와 같이 빠르게 변화되는 상황은 성경 기록에 기초한 격변적 홍수모델과 일치한다. 


그 물고기는 광물이 풍부한 물과 퇴적층에 의해서 빠르게 아마도 수 시간 안에 파묻혔을 것이다. 전 지구적 홍수의 초기 단계는 그 물고기를 대기 중 산소와 차단시켜 밀봉시켰다. 이것은 부드러운 뇌 조직이 보존될 수 있도록 하였다. 유사한 상황이 화석화된 해파리(jellyfish)에서도 일어났다. 해파리는 96%가 물로 이루어진 부드러운 몸체를 가진 동물이다. 해파리는 해변에서 단지 수 시간 안에 분해되어진다. 그러한 부드러운 해파리 화석들이 위스콘신과 다른 곳에서 발견된다는 것을[4] 알았다면, 다윈은 매우 놀랐을 것이다.    


성경의 역사적 기록은 대부분의 과학적 조사들에서 대체로 무시되기 때문에, 이러한 최근의 발견도 어쩌다 생겨났을 특이한 화석인 것으로 치부되고 있다.[3] 연구원들은 오늘날의 느린 지질학적 과정들이 과거에도 동일하게 느리게 일어났었을 것으로 가정하고 있기 때문에, 이러한 부드러운 뇌 조직이 화석화되었을 것이라고는 예상하지 못했다. 그러나 이 물고기의 뇌에서와 같은 연부조직들의 보존뿐만 아니라, 화석기록들이 보여주는 것과 같이 생물들의 대대적인 멸절, 대륙을 횡단하여 평탄하게 쌓여있는 두터운 퇴적지층들, 높은 산들과 내륙 깊숙한 곳에서 발견되는 바다생물 화석들, 전체가 부드럽게 휘어져있는 습곡지층 등과 같은 지구상 대부분의 지질학적 모습들은 성경에 기록된 전 지구적 대홍수가 과거 지구의 역사를 해석하는 가장 중요하고 적절한 열쇠라는 것이다. 이제 뇌와 내장들을 포함하여 더 많은 연부조직들이 발견될 것이 예상되는 것이다. 



References

[1] Pradel, A. et al. 2009. Skull and brain of a 300-million-year-old chimaeroid fish revealed by synchrotron holotomography. Proceedings of the National Academy of Sciences. Published online before print March 9, 2009.
[2] Darwin, C. R. 1859. The Origin of Species. Middlesex, England: Penguin Classics, 298.
[3] Scientists discover the first fossil brain. European Synchrotron Radiation Facility press release, March 3, 2009.
[4] Hagadorn, J. W., R. H. Dott, and D. Damrow. 2002. Stranded on a Late Cambrian shoreline: Medusae from central Wisconsin, Geology. 30 (2):147-150.


*관련기사 : 3억년 전 물고기 뇌 화석 발견 (2009. 3. 3. 매일경제)
http://news.mk.co.kr/se/view.php?year=2009&no=133520


번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.icr.org/article/4553/

출처 - ICR, 2009. 3. 11

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=4568

참고 : 4562|2777|1661|4037|3811|4343|4064|3977|3857|764|4265|4246|3720|3400|3389|2647|2543|4198|3902|3129|2924|2375



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