빙하기 탐구 - 멈춰버린 시간. 17장 : 코끼리와 매머드 분류의 혼란

관리자
2019-04-17

빙하기 탐구 - 멈춰버린 시간. 17장 

: 코끼리와 매머드 분류의 혼란
(Frozen in Time, The Confusion of Elephant and Mammoth Classification)

Michael J. Oard


     모든 매머드는 하나의 종(species)으로 분류되거나, 적어도 하나의 성경적 종류(kind)로 분류되어야 한다.

매머드는 장비목(order Proboscidea; 長鼻目), 혹은 코끼리 목에 속한다. 이 목(order)의 이름은 ”길고 유연한 삐죽한 코” 혹은 코끼리 코를 뜻하는 ‘proboscis/큰 코’라는 단어에서 따온 것이다. 장비목의 살아있는 대표자는 오직 아프리카 코끼리와 아시아 코끼리 둘 뿐이다. 마스토돈(mastodon)과 곰포데어(gomphothere)를 포함한 많은 종류의 다른 코끼리들은 화석으로 발견된다.[1] 마스토돈의 특별한 형태인 아메리카 마스토돈(Mammut americanum)은 빙하기 동안 매머드와 함께 북아메리카로 들어갔다. 그러나 북아메리카에서 매머드와 마스토돈은 서로 다른 서식지에서 살았던 것으로 추정된다. 매머드는 개방된 초원을 선호했고, 마스토돈은 숲이 우거진 지역을 선호한 것으로 여겨진다.


장비목의 분류

일반적으로 장비목의 모든 동물들은 코끼리 유형처럼 보인다. 주로 엄니의 모양, 치아의 세부적 모양, 엄니의 수와 위치 등이 다양하다.[2] 곰포데어(gomphothere)는 흥미로운 코끼리 유형이다. 그것은 네 개의 엄니, 즉 거의 모든 장비목에서 전형적으로 볼 수 있는 윗 턱에서 뻗어나가는 두 개의 작은 엄니, 그리고 아래턱에서 아래로 뻗어있는 두 개의 엄니를 갖고 있다. 곰포데어의 한 유형은 삽 모양의 넓은 아래쪽 엄니 두 개를 갖고 있다.

생물학이 시작된 이래로, 과학자들은 동물을 분류하려고 시도했다. 그룹들은 일반적으로 동물들의 외모나 형태학에 기초했다. 약 250년 전, 계(kingdom)로부터 시작으로 변종(variety)(표 A1.1)까지, 살아있는 동물에 대한 주요한 분류를 제공한 사람은 칼 폰 린네(Carl von Linné, Carolus Linnaeus)가 처음이었다. 두 번째로 낮은 수준인 종(species)은 자연에서 번식 가능한 자손을 낳는 상호교배(interbreeding)가 되는 단위로 여겨진다.

표 A1.1 분류 시스템
1.계(Kingdom)  2.문(Phylum)  3.강(Class)  4.목(Order)  5.과(Family)  6.속(Genus)  7.종(Species)  8.변종(Variety)

종(species)을 정의하는 데는 몇 가지 이유로 문제가 있다. 성별이 무관한 생물들이 많이 있다. 즉 수컷도 암컷도 없다. 게다가, 생물학자들은 대부분의 생물들이 야생에서 어떻게 번식하는지 모른다.[3] 어떤 유형의 생물들은 서로 외모가 비슷해 보이지만, 상호 교배하지 않는다. 야생에서는 보통 번식하지 않는 분리된 종(species)들이, 동물원에서는 번식하고 새끼를 낳는 놀라운 경우가 많이 있다. 이것은 정말로 상호 교배의 단위가 무엇인지에 대한 문제를 제기한다. 생물학자들은 몇 년 동안에 걸쳐, 번식할 수 있는 가능성을 가진 동물들이 보통의 경우는 신체적 외모, 사회적 행동, 그리고 서로 다른 서식지를 포함하는 다양한 비유전적 요인들 때문에, 서로 짝짓기를 하지 않는다는 것을 알게 되었다.

과학자들이 칼 폰 린네(Carolus Linnaeus)의 시스템을 화석에 적용했을 때, 그들은 많은 문제점에 직면했다. 때때로 화석은 단지 턱이나 이빨 조각과 같은 단편일 뿐이고, 둘째로, 화석 생물은 살아있는 생물 보다 훨씬 더 다양했던 것으로 보인다. 가장 나쁜 문제는 한 종의 경계를 결정하기 위한 상호교배 실험을 결코 화석에 적용해볼 수 없다는 것이다. 그 결과로 나타난 분류 기준은 상당히 모호하고 주관적이 된다. 치아나 뼈에 변화가 있으면, 다른 종으로 구분하는 것을 선호하는 생물학자들이 있다. 이들은 세분파 분류학자(splitters, 분할자)라고 불리는데, 종들의 수를 크게 증가시키고 있기 때문이다. 그리고 종, 속, 과 등에 대한 정의에 있어서, 상당한 부분의 다양성을 받아들이는 병합파 분류학자(lumpers)들이 있다. 이 두 집단은 수 년 동안 다퉈왔다.

오늘날 생물 개체(organisms)를 분류하기 위해 사용되는 몇 가지 방법이 있다. 어떤 한 개체와 다른 개체를 비교하기 위해 사용될 수 있는 잠재적 특징들이 수백 가지가 있기 때문에, 생물학자들은 어떤 특징이 중요한지를 결정해야 한다. 이것은 다소 자의적일 수 있다. 진화계통수 상에서 멀리 떨어진 것으로 분류된 개체들 사이에서, 중요하지는 않지만 유사한 특성이 발견되었을 때, 평행진화(parallel evolution), 또는 수렴진화(convergent evolution) 되었다고 말한다. 이와 같이 진화계통수 상에서 멀리 떨어진 것으로 분류된 개체들 사이에서 유사한 특성들의 발견은 비슷한 환경에 살고 있기 때문이라는 것이다. 이 동물들은 아마도 비슷한 환경에서 비슷한 구조를 진화시켰을 것으로 추정하고 있는 것이다. 그러나 이 개념은 의심스럽다. 왜냐하면, 어떤 하나의 환경을 구성하는 데에는 지역적 규모나 미시적 측면 모두에서 다양한 변수들이 존재하기 때문이다. 어떤 두 환경이 유사한 구조를 진화시키기 위해서, 수백만 년 동안 충분히 유사했을 것이라는 추정은 의심스럽다.

생물들을 분류하는 과학자를 분류학자(taxonomist)라고 부르는데, 그들은 다양한 코끼리를 분류하는 과정에서도 많은 문제에 부딪쳤다.[4] 분할자들은 장비목(Order Proboscidea) 안에서 수많은 종들을 만들어내며, ”전성기”를 보낸 것 같다.[5] 폭스와 스미스(Fox and Smith)[6]는 다음과 같이 말했다 :

전반적으로 웹(Webb)은 명명법에서의 오랜 ”분할” 전통을 가지고, 종종 다루기 어려운 코끼리의 분류를 명확히 했다.

평행진화와 분류군 내의 다양성이 광범위한 현상이라는 인식에서 알 수 있듯이, 분류체계(classification system) 내에는 많은 주관적 요소들이 내재되어 있다.[7] 그래서 코끼리를 분류하는 기술은 어렵다. 타시와 소샤니(Tassy and Shoshani)는[8] 그들의 전체 연구에 대해 좌절감을 이렇게 토로하고 있다 : ”장비목의 분류와 계통발생론(phylogeny)은 끝이 없는 학문적 게임이다.”

다른 동물들뿐만 아니라, 장비목의 주요 분류 기준은 치아의 모양(shape of the teeth)이다.[9] 포로노바와 주딘(Foronova and Zudin)[10]은 최근 참석한 컨퍼런스에서 다음과 같이 말했다 :

선신세(Pliocene)와 홍적세(Pleistocene)에 유라시아와 북아메리카의 광대한 지역에 코끼리가 넓게 분산되면서, 다양한 형태의 출현으로 이어졌다. 부분적으로 두개골 형상에 기초하며, 주로 엄니 구조에 기초하고 있는 계통분류학(systematics)은 복잡하고 종종 혼란스럽다.

치아가 분류 체계로서의 역할을 얼마나 잘 수행할 수 있는가? 문헌들에 의하면, 답이 별로 좋지 않음을 알 수 있다. 아프리카 코끼리 엄니의 치관(crowns)은 다이아몬드 모양인 반면, 아시아 코끼리에서는 박막(lamellae)이라고 불리는 얇은 평행한 능선으로 이루어져 있으며, 그것은 매머드와 비슷한 형태이다.(그림 A1.1).[11] 또한 두 종류의 현대 코끼리 이빨 내에서도 상당한 다양성이 보고되고 있다.[12] 장비목을 분류하는 데 있어서 치아를 사용하는 것이 얼마나 자의적이고 주관적일 수 있는지를 보여주는 사례가 있다. 스페인에서 발굴된 한 마스토돈 화석에 대한 논문에서, 연구자들은 장비목의 서로 다른 두 개의 ”과(families)”에서 나온 이빨들로 보고했던 것이다 :

만약 이 이빨들이 동일한 아래턱에서 발견되지 않았다면, 그것은 두 개의 다른 속(genus) 뿐만 아니라, 두 개의 다른 과(families)에서 기인했을 가능성이 높다.[13]

그림 A1.1 매머드의 이빨.

이것은 종의 분류 기준으로 치아의 사용에 대해 무엇을 말해주고 있는가? 특히 분류학자들이 치아 형태의 미세한 부분에 대해 논쟁할 때는 어떻겠는가?

이들 분할자들의 분류가 얼토당토않다는 명백한 증거는 아프리카 코끼리(Loxodonta africana)와 아시아 코끼리(Elephas maximus)가 두 개의 다른 속(genus)으로 분류되고 있다는 것이다. 심지어 미토콘드리아 DNA를 바탕으로 아프리카 코끼리 속에 제2의 종을 추가한다는 이야기도 나오고 있다.[14] 그러나 현대 코끼리의 두 속은 성공적으로 상호교배를 할 수 있는 것으로 알려져 있는데, 이것은 보통 한 종 내에서 변종을 결정하는 테스트 중 하나이다.

이 성공적인 짝짓기는 단 한 번에 이루어졌다.[15] 그것은 영국의 체스터 동물원에서 수컷 아프리카 코끼리와 암컷 아시아 코끼리 사이에 일어났다. 모티(Motty)라는 이름의 수컷 새끼는 열흘 후에 질병(괴사성 장염, necrotic enterocolitis)으로 죽었다. 자연에서는 아프리카 코끼리와 아시아 코끼리의 서식 범위가 겹치지 않기 때문에, 야생에서는 잡종 새끼가 발생하지 않는다. 잡종은 동물원에서 발생할 가능성이 더 높지만, 일반적으로 두 속의 코끼리들을 모두 보유하고 있는 동물원은 그들을 함께 수용하지 않을 것이다. 종(species)의 정의에 따르면, 살아있는 두 속(genera)의 코끼리는 아마도 하나의 종(species)으로 분류되어야 할 것이다.

살아있는 두 속의 코끼리들의 성공적인 짝짓기 예는 많은 다른 코끼리들도 같은 종으로 분류해야 한다는 것을 보여준다. 아프리카 코끼리 치아의 다이아몬드 모양은 미국 북동부의 지표 퇴적물에서 흔히 발견되는 빙하기 아메리칸 마스토돈의 이빨과 닮았다. 이 두 동물 사이에는 다른 차이점들이 많이 없다. 아시아 코끼리의 얇고 평행한 능선(ridges)은 매머드의 이빨을 닮았다.[16] 털이 더 많은 것 외에, 털북숭이 매머드와 아시아 코끼리의 차이는 미미하다. 이것은 아메리칸 마스토돈과 매머드의 상호교배 능력의 가능성을 시사한다.


매머드의 분류

매머드는 장비목(Order Proboscidea) 내의 한 속이며, 다른 코끼리와 같이 분류 문제를 갖고 있다. 화석을 연구하는 지질학자와 고생물학자들은 장비목이 아프리카 북부에서 약 5,000만 년 전에 진화했다고 믿고 있다.[17] 첫 번째 매머드는 400만 년 전 아프리카에서 나타나 북쪽으로 퍼져나가, 유라시아와 북아메리카 지역에서 진화했던 것으로 추정하고 있다. 진화론자들은 털북숭이 매머드가 극심한 추위의 결과로 시베리아에 있는 다른 유형의 매머드로부터 진화한 마지막 종(species) 중 하나라고 믿고 있다.[18]

매머드의 분류는 보통 지리적으로 유라시아 그룹과 북아메리카 그룹으로 나뉜다. 분류 체계는 주로 엄니의 고치성(hypsodonty, 치관의 높이), 박판(lamellae, ridges on the crown)의 갯수, 에나멜의 두께 등의 변수에 기초한다. 역사를 보면 매머드 이름들이 증가되었다는 것을 알 수 있는데, 유라시아와 북아메리카에서 비슷한 유형이 발견되면, 그 유사성은 ”평행진화(독립적으로 두 번 또는 여러 번 진화되었다)”라는 애매하고 불합리해 보이는 개념으로 취급해버리고 있다.[19]

늘 그렇듯이, 진보된 또는 원시적 특성과 같은 형용사를 덧붙이면서, 서로 다른 종으로 추정되는 것들 사이의 유사성을 설명하는 것에는 상당한 변동성이 있다.[20] 해링턴과 섀클턴(Harington and Shackleton)[21]은 매머드 분류 체계의 문제점 중 일부를 이렇게 지적하고 있었다 :

마지막으로, 우리는 북아메리카 매머드와 유라시아 매머드의 관계에 관한 문제들을 지적하고자 한다. 북아메리카에서 어떻게 컬럼비아 매머드(Columbian mammoth)가 황제 매머드(imperial mammoth)와 적절하게 분리될 수 있었으며, 어떻게 컬럼비아 매머드(Columbian mammoth, 예를 들면 Mammuthus columbi jeffersoni)의 ”진보된(advanced)” 상태가 털북숭이 매머드와 분리될 수 있었을까? 북아메리카의 황제 매머드와 컬럼비아 매머드는 어떻게 유라시아의 대초원지대 매머드(Mammuthus armeniacus)와 분리될 수 있었을까?

모든 매머드들은 하나의 종(species), 또는 적어도 성경적인 하나의 종류(kind)로 분류되어야 할 것이다. 나는 장비목의 모든 구성원들을 하나의 창세기 종류(kind) 안에 포함시킬 것이다.(부록 3을 보라). 일반적으로, 두 대륙에는 매머드의 두 가지 주요 변종, 혹은 아종(subspecies)이 있었던 것 같다. 털매머드(Mammutus primigenius)는 키가 약 3m이고 무게는 약 5,500kg에 이르는 비교적 작은 하나의 변종이다. 그것은 유라시아와 북아메리카 양쪽 모두에서 발견된다. 두 번째 변종은 단순화를 위해 유라시아와 북아메리카 출신들을 함께 모아, 약 4m의 키에 9100kg의 무게인 컬럼비아 매머드(Mammuthus columbi)라고 불려지는 것이다. 털매머드는 일반적으로 북쪽에 분포했고, 컬럼비아 매머드는 대부분 매머드 분포지역의 남쪽에 걸쳐 있었다. 사방의 남북 경계에는 겹치는 부분이 있었고, 두 변종의 매머드 사이에는 연속성이 있는 것 같다. 헤인즈(Haynes)[22]는 그것을 다음과 같이 요약하고 있었다 :

그러나 몸집과 치아 형태학에 기초하여 매머드들 사이에는 구배(gradient, continuum 연속성)가 있을 수 있으며, 이는 컬럼비아 매머드와 털북숭이 매머드가 완전히 분리된 그룹의 후손이 아님을 나타낼 수 있다....후두개골 형태학(postcranial morphology)에 있어서 두 개의 종(species)들을 구별하는 명확한 차이는 없다. 치아의 에나멜 두께는 부분적인 진단 기준으로 보이며, 한 개체의 치아들 사이에서도 에나멜 두께는 다르며, 심지어 한 개의 치아에서도 부분에 따라 두께가 다르다.



Footnotes
1. Shoshani, J., and P. Tassy (Eds), The Proboscidea — Evolution and palaeoecology of elephants and their relatives, Oxford University Press, New York, 1996.
2. Shoshani, J., and P. Tassy (Eds), The Proboscidea — Evolution and palaeoecology of elephants and their relatives, Oxford University Press, New York, 1996.
3. Tangley, L., How many species are there? U.S. News and World Report 123(7):78–80, 1997.
4. Shoshani and Tassy, Proboscidea.
5. Maglio, V.J., Forward; in: The Proboscidea — Evolution and palaeoecology of elephants and their relatives, J. Shoshani and P. Tassy (Eds.), Oxford University Press, New York, p. ix, 1996.
6. Fox, J.W., and C.B. Smith, Introduction: Historical background, theoretical approaches, and proboscideans; in: Proboscidean and Paleoindian interactions, J.W. Fox, C.B. Smith, and K.T. Wilkins (Eds.), Baylor University Press, Waco, TX, p. 3, 1992.
7. Todd, N.E., and V.L. Roth, Origin and radiation of the Elephantidae; in: The Proboscidea—Evolution and palaeoecology of elephants and their relatives, J. Shoshani and P. Tassy (Eds.), Oxford University Press, New York, p. 193–202, 1996.
8. Tassy, P., and J. Shoshani, Historical overview of classification and phylogeny of the Proboscidea; in: The Proboscidea — Evolution and palaeoecology of elephants and their relatives, J. Shoshani and P. Tassy (Eds.), Oxford University Press, New York, p. 3, 1996.
9. Haynes, G., Mammoths, mastodonts, and elephants, Cambridge University Press, Cambridge, NY, p. 3, 1991. Tassy and Shoshani, Classification and phylogeny of the Proboscidea, p. 6.
10. Foronova, I.V., and A.N. Zudin; in: Mammoths and the mammoth fauna: Studies of an extinct ecosystem, G. Haynes, J. Klimowicz, and J.W.F. Reumer (Eds.), Proceedings of the First International Mammoth Conference, Jaarbericht Van Het Natuurmuseum, Rotterdam, p. 104, 1999.
11. Redmond, I., Elephant, Alfred A. Knopf, New York, p. 22, 1993.
12. Todd and Roth, Origin and radiation of the Elephantidae, p. 201–202.
13. Mazo, A.V., Gomphotheres and mammutids from the Iberian Peninsula; in: The Proboscidea—Evolution and palaeoecology of elephants and their relatives, J. Shoshani and P. Tassy (Eds.), Oxford University Press, New York, p. 142, 1996.
14. Day, M., Jumbo history — Africa is home to not one but two species of elephants, New Scientist 166(2232):15, 2000.
15. Lowenstein, J.M., and J. Shoshani, Proboscidean relationships based on immunological data; in: The Proboscidea — Evolution and palaeoecology of elephants and their relatives, J. Shoshani and P. Tassy (Eds.), Oxford University Press, New York, p. 49–54, 1996.
16. Haynes, G., Mammoths, mastodonts, and elephants, Cambridge University Press,
Cambridge, NY, p. 3–9, 1991.
17. Haynes, G., Mammoths, mastodonts, and elephants, Cambridge University Press,
Cambridge, NY, p. 3–9, 1991.
18. Lister, A., and P. Bahn, Mammoths, Macmillan, New York, 1994.
19. Dudley, J.P., Mammoths, gomphotheres, and the great American faunal interchange; in: The Proboscidea — Evolution and palaeoecology of elephants and their relatives, J. Shoshani and P. Tassy (Eds.), Oxford University Press, New York, p. 290, 1996. Lister, A.M., Evolution and taxonomy of Eurasian mammoths; in: The Proboscidea — Evolution and palaeoecology of elephants and their relatives, J. Shoshani and P. Tassy (Eds.), Oxford University Press, New York, p. 203–213, 1996.
20. Fox and Smith, Introduction, p. 6. Lister and Bahn, Mammoths. Lister, A.M., Evolution and taxonomy of Eurasian mammoths; in: The Proboscidea — Evolution and palaeoecology of elephants and their relatives, J. Shoshani and P. Tassy (Eds.), Oxford University Press, New York, p. 203–213, 1996. van Essen, H., and D. Mol, Plio-Pleistocene Proboscideans from the southern bight of the North Sea and the eastern Scheldt, The Netherlands; in: The Proboscidea — Evolution and palaeoecology of elephants and their relatives, J. Shoshani and P. Tassy (Eds.), Oxford University Press, New York, p. 219, 1996. Roth, V.L., Pleistocene dwarf elephants of the California Islands; in: The Proboscidea—Evolution and palaeoecology of elephants and their relatives, J. Shoshani and P. Tassy (Eds.), Oxford University Press, New York, p. 252, 1996. Dudley, J.P., Mammoths, gomphotheres, and the great American faunal interchange; in: The Proboscidea — Evolution and palaeoecology of elephants and their relatives, J. Shoshani and P. Tassy (Eds.), Oxford University Press, New York, p. 290, 1996.faunal interchange; in: The Proboscidea—Evolution and palaeoecology of elephants and their relatives, J. Shoshani and P. Tassy(Eds.), Oxford University Press, New York, p. 290, 1996.
21. Harington, C.R., and D.M. Shackleton, A tooth of Mammuthus primigenius from
Chestermere lake near Calgary, Alberta, and the distribution of mammoths in southwestern Canada, Canadian Journal of Earth Sciences 15, p. 1282, 1978.
22. Haynes, Mammoths, mastodonts, and elephants, p. 6.


출처 : AiG
URL : https://answersingenesis.org/extinct-animals/ice-age/the-confusion-of-elephant-and-mammoth-classification/
번역자 : 강기태



서울특별시 종로구 창경궁로26길 28-3

대표전화 02-419-6465  /  팩스 02-451-0130  /  desk@creation.kr

고유번호 : 219-82-00916             Copyright ⓒ 한국창조과학회

상호명 : (주)창조과학미디어  /  대표자 : 박영민

사업자번호 : 120-87-70892

통신판매업신고 : 제 2018-서울중구-0764 호

주소 : 서울특별시 종로구 창경궁로26길 28-5

대표전화 : 02-419-6484

개인정보책임자 : 김광