살아있는 화석 : 네오필리나 : 3590m 심해에서 올라온 4억 년(?) 전 생물

살아있는 화석 : 네오필리나 

: 3590m 심해에서 올라온 4억 년(?) 전 생물 

(Neopilina : A Living Fossil)


      1952년 5월 6일에, 놀랄만한 10 종의 살아있는 연체동물들이 발견되었다. 코스타리카의 태평양 연안에서, 덴마크의 심해 탐사선 '갈라테아(Galathea)' 호가 저인망을 끌어올리자 이들 생물 종들은 3590m의 깊이에서 바다 표면으로 올라왔다. 그들은 '네오필리나 갈라테아(Neopolina galathea)' 라는 이름으로 명명되었고, 그들의 발견은 ”연체동물학(malacology)의 역사에 있어서 가장 극적인 발견”으로서 기술되고 있다. 그것은 매우 특이한 발견이었다.

네오필리나는 삿갓을 생각나게 하는 하나의 돔 모양의 껍질(a single dome-shaped shell)을 가지고 있다. 네오필리나가 발견되기 전까지, 유사한 화석 조개들이 알려져 있었는데, 이들 화석 조개들은 원래 chitons (다각강, class Polyplacophora), 또는 limpets (복족강, class Gastropoda, 여기에는 달팽이, 민달팽이 등이 포함됨)으로서 분류되었다. 그러나 결국 독특한 껍질 형태를 가지고 있는 이들 새로 발견된 화석 조개들에 근거하여 새로운 연체동물의 강이 확립되었다. 껍질의 내부 표면 위에는, 여러 쌍의 연속으로 정렬된 근육 자국(근육흔)들이 발생해 있었다. 이 새로운 강은 단각강 (단판강, class Monoplacophora, 하나의-판-운반자 라는 뜻)이라고 불려졌다.

네오필리나가 발견되었을 때, 그것은 단각강에서 유일한 살아있는 대표종이 되었다. 이 이유로 그것은 자주 '살아있는 화석(living fossil)'으로 간주되었다. 살아있는 화석들은 많은 화석 그룹들 중에서 현존하고 있는 놀라운 생물체들이다. 그들은 다른 멸종된 생물체들 중에서 살아남은 생존체들이다. 살아있는 화석은 동물과 식물 중에서 같이 발생한다. 네오필리나 외에도 살아있는 화석으로 간주되는 동식물은 속새(horsetails or scouring rushes), 은행나무(gingko or maidenhair tree), 실러캔스 물고기(coelacanth fish), 투구게(horseshoe or king crab), 앵무조개(chambered nautilus), 완족류인 개맛(Lingula) 등 많이 있다.

네오필리나는 살아있는 화석 중에서 특별히 흥미있는 예이다. 비록 네오필리나 속(genus)은 화석 기록에서는 나타나지 않았지만, 그것은 필리나(Pilina) 속과 매우 비슷하다. 필리나는 지질주상도에서 아래쪽인 고생대 실루리아기(Silurian) 퇴적층에서 발견되고 있다(5억년 전인 초기 캄브리아기까지도 올라감). 필리나와 네오필리나는 그 밖의 화석기록에서는 어디에서도 나타나지 않고 있다. 네오필리나와 필리나는 너무도 닮아서 ”그 차이는 단지 아속(subgeneric)으로 분류될 정도의 차이밖에 되지 않는다” 라고 말해지고 있다.

실루리아기 화석과 매우 비슷한 생물체가 아직도 살아있다는 것은 매우 중요한데, 일반적으로 알려져 있는 지질연대 척도에 따르면, 실루리아기와 오늘날 사이에서 약 4억 년이라는 시간차가 존재하기 때문이다. 진화론적 패러다임에서, 네오필리나는 4억 년 동안 단지 중요하지 않은 약간의 변화만을 일으켰다는 것을 의미한다. 네오필리나의 경우, 그러한 느린 변화율은 그것이 살고 있는 심해의 안정적 환경(stable deep-sea environment)의 결과로서 추정하여 설명되고 있다.

1952년에 네오필리나의 최초 발견 이후, 다른 유사한 몇 개의 종들이 수집되었다. 적어도 5 종(최근 12종)들이 기술되었고, 이들은 모두 2000~6000m 깊이의 심해에서 수집되었다. 수집은 동부 태평양, 중부 태평양, 남부 대서양, 서부 인도양 등에서 이루어졌다. 그들은 비교적 광범위한 지역에 분포하여 살고 있었지만, 심해에서만 제한적으로 사는 것으로 추정되기 때문에 비교적 최근까지 발견되지 않았었다.

바다 깊은 곳에서의 네오필리나의 서식과 발견은 심해에는 높은 퍼센트로 '고대 생물체(ancient life)'들이 살아가고 있을 것이라는 일부 과학자들의 이론에 힘을 실어주었다. (고대 생물체는 연대학적으로 오래된 시간을 의미할 필요가 없다. 이들은 창세기 대홍수 동안에 묻힌 깊은 바다에서 살아가는 생물체들과 살아있는 화석들일 수 있다). 이들 과학자들은 심해 환경의 항상성(constancy)이 고대 생물체의 생존을 위한 피난처를 제공하였을 수 있었다는 것이다. 그래서 심해 생물군들에 대한 더 많은 채집이 이루어진다면 많은 고대 생물들이 발견될 수도 있을 것으로 기대되었다. 그러나 이러한 기대는 이루어지지 않았다. 네오필리나는 이러한 점에서 분명히 이례적인 그룹이다. 아마도 일부 유공충(Foraminifera, protozoans) 외에, 그것은 유일하게 매우 깊은 대양에서 사는 것으로 알려진 고생대의 살아있는 화석이다.

심해(deep-sea)는 한때 생각했던 것처럼, 변함이 없는 환경이 아니라는 증거들이 계속 축적되고 있다. 따라서 심해는 고대 생물체들의 피난처로서의 역할을 하지 못했을 것이다. 심해의 바닥에서도 퇴적물의 변화와 온도의 변화가 발생하고 있다. 명백히 오늘날 심해의 온도는 과거보다 훨씬 낮다 (적어도 15도). 상당한 온도의 감소는 이전에 존재했을지도 모르는 많은 고대 생물체들을 제거했을 것이다. 이제는 알려진 것처럼, 지질주상도에서 아래 부분(고생대)의 퇴적물들이 퇴적될 때, 심해는 존재하지 않았을 가능성도 있다. 왜냐하면 고생대 퇴적지층은 심해의 분지에서 일어나지 않았기 때문이다.

창조/홍수 패러다임에서 이것이 의미하는 것은 아직 확실하지 않다. 홍수 이전의 세계에서는 어떠한 심해도 없었으며, 심해 생물군은 존재하지 않았을 지도 모른다. 아니면, 홍수 이전에 심해 생물군이 존재하긴 했었으나, 창세기 홍수로 인한 격변적인 퇴적물과 온도의 변화 때문에 파괴되었을 지도 모른다. 심해에서 생물들의 서식과 재분포는 홍수 이후에 일어난 사건일 수 있으며, 홍수 이전의 고대의 생물체들은 오늘날의 심해에서는 존재하지 않을 수 있다.

화석들은 주로 단단한 부분들만 보존되기 때문에, 살아있는 화석의 발견은 (연체 부분들을 확인할 수 있기 때문에) 대부분 멸종된 생물체 그룹들에 대한 생물학 연구를 가능하게 한다. 그들은 일반적으로 멸종된 그룹들의 살아있는 고리 역할로 이용되고 있다. 앞에서 언급한 것처럼, 단각강(Monoplacophora) 화석 조개에서 쌍을 이룬 근육흔들의 독특한 반복적 배열은 껍질의 안쪽 면에 나타나 있었다. 원래 이것이 이 그룹의 하나의 주요한 특징임에도, 흥미롭게도 이들 근육흔은 그 그룹의 살아있는 대표 종에게는 나타나지 않는다. 그러나 네오필리나는 8개의 쌍으로 된 정렬된 발수축근(pedal (foot) retractor muscles)을 가지고 있었다. 그 근육들은 줄을 지어 정렬되어 있을 뿐만 아니라, 쌍으로 연결된 신경, 신장(nephridia, kidneys), 아가미(gills), 작은 크기의 아마도 생식선(gonads)과 외이(auricles)를 가지고 있었다.

연체동물은 통상적으로 분절을 가지는 그룹(segmented group)으로 간주되지 않는다. 그러나 과학자들은 이 연속적인 구조들로 인해 네오필리나는 분절을 가지는 연체동물 그룹으로 간주될 수도 있음을 제시하였다. 이것은 진화론적 패러다임에서 매우 중요한 의미를 가진다. 왜냐하면 그것은 네오필리나를 분절되지 않은 연체동물과 분절된 환형동물(지렁이 등), 그리고 절지동물(곤충들, 거미, 게 등) 사이의 강력한 '잃어버린 고리(missing link)'로 만들었기 때문이다. 그것은 분절된 그리고 분절되지 않은 생물체들 사이의 한 통로를 제공하는 것처럼 보였다.

'잃어버린 고리'의 발견은 진화론적 무척추 동물학자들에게는 중요한 사건이다. 왜냐하면 주요 무척추 그룹들 사이의 간격은 너무나 커져서 이들을 연결하기가 너무 어렵기 때문이다. 간격들을 연결하기 위해서 제안된 많은 모순된 이론들은 이 작업이 얼마나 어려운지를 말해주고 있다. 이러한 문제들은 커쿳(G. A. Kerkut)이 쓴 책 'Implications of Evolution' 에 잘 요약되어 있다. 비록 진화론적 패러다임 안에서 그 책을 썼지만, 그는 무척추 동물들 사이에 (진화론적) 계통발생학적 관계 (phylogenetic (evolutionary) relationships)를 확립하는 것이 매우 곤란함을 강력히 설파하고 있다.

네오필리나에 대한 심도있는 연구를 통해, 이제 많은 과학자들은 그들의 분절(segmentation)이 환형동물(annelids)이나 절지동물(arthropods)에서 발견되어지는 것과는 근본적으로 다르다는 것을 알게 되었다. 네오필리나가 진정한 분절 형태의 구조를 가지고 있는지도 의심스러워졌다. 어느 쪽이든, 환형동물, 절지동물, 연체동물의 디자이너(창조주)는 세 그룹 모두에 공통적인 모습들을 아마 포함시켰을 것이다. 그룹들 사이의 비슷함은 그룹들 사이의 계통발생학적 관계를 증거하는 것이 아니다.

네오필리나는 심해에 고대 생물체가 존재할 수 있다는 가설을 지지하는 것으로 생각되고 있으며, 또한 그것은 하나의 잃어버린 고리로 간주하려고 한다. 오늘날 많은 과학자들은 네오필리나는 이러한 가설을 지지하기 보다는 오히려 이례적인 것으로 간주하고 있으며, 잃어버린 고리가 될 수 없는 것으로 보고 있다. 네오필리나 이야기는 과학적 방법론이 가지고 있는 현상 하나를 강조해주고 있다. 새로운 자료와 변하는 해석들은 이전에 가지고 있던 입장(견해)을 빠르게 뒤바꿀 수 있다는 것이다. 이것은 과학적 방법론의 강점이며 약점이기도 하다. 즉 객관적인 자료들을 통해 새로운 개념으로 나갈 수 있는 강점과, 현존하는 개념들이 틀렸을 수도 있다는 사실로부터 오는 약점을 함께 가지고 있는 것이다.



BIBLIOGRAPHY

◦ Hyman, L. H. 1967. The invertebrates: Mollusca I. McGraw-Hill Book Co., New York.
◦ Kerkut, G. A. 1960. Implications of evolution. Pergamon Press, New York.
◦ Lemche, H. 1957. A new living deep-sea mollusc of the Cambro-Devonian class Monoplacophora. Nature 179:413-416.
◦ Marshall, A. J. and W. D. Williams, ed. 1972. Textbook of zoology: invertebrates. American Elsevier Publishing Co., Inc., New York.
◦ Meglitsch, P. A. 1972. Invertebrate zoology, 2nd ed. Oxford University Press, New York.
◦ Menzies, R. J., R. Y. George and G. T. Rowe. 1973. Abyssal environment and ecology of the world oceans. John Wiley and Sons, New York.

* 참조
 Neopilina - A Living Fossils.


번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.grisda.org/origins/03056.htm

출처 - Origins 3(1):56-59 (1976).

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=2300

참고 : 475|615|698|771|1002|1257|1421|1428|1505|1518|1520|1779|1929|1939|2009|2010|2011|2012|2013|2023|2025|2036|2077|2047|2086|2091|2096|2110|2119|2127|2137|2181|2210|2300|2340|2371|2406|2462|2496|2618|2625|2627|2654|2773|3176|3182|3214|3268|3333|3371|3631|3714|3747|3975|4064|4094|4107|4143|4189|4233|4272|4279|4342|4393|4448|4472|4494|4588|4704|4741|4796|4826|4846|4875|5082|5083|5101|5151|5183|5319|5323



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