색소와 세포소기관이 보존되어 있는 깃털 화석
국제 연구팀이 새와 닮은 공룡의 화석에 여전히 멜라노솜과 색소가 남아있다는 직접적인 화학적 증거를 찾아냈습니다. 이들의 연구 결과는 오래 전에 멸종한 동물의 색깔을 알아낼 수 있다는 생각을 강력하게 뒷받침해주는 것입니다.
한 연구에서 공룡 화석에 색소와 색소를 만들어낸 세포소기관이 남아있을 수 있다는 여러 측면의 증거들이 발견되었습니다. 학술지 ‘사이언티픽 리포트 (Scientific Reports)’에 발표된 논문에서 여러 나라의 고생물학자들로 이루어진 연구팀은 중국에서 발견된 1억 5천만 년 전의 새를 닮은 공룡 안키오르니스 훅슬레이(Anchiornis huxleyi)의 깃털 화석에 색소의 독특한 화학적 흔적과 함께 색소를 만들어내는 세포소기관인 멜라노솜의 물리적인 증거를 찾아냈습니다.
멜라닌 색소를 만들어내는 멜라노솜이 화석 안에 보존될 수 있다는 아이디어는 지난 여러 해 동안 과학자들 사이에 뜨겁게 토론되는 주제였습니다. 현미경에서 확인할 수 있는 흔적은 어떤 과학자들에게는 멜라노솜을 닮은 것처럼 보였고, 회의적인 사람들에게는 멜라노솜 비슷한 박테리아처럼 보였기 때문입니다. 브라운대학의 대학원생으로 논문의 공저자인 라이언 카니는 이번 연구가 두 번째 측면인 화학적 증거를 제시함으로써 논쟁을 해결했다고 말합니다.
“멜라노솜이 화석 기록에 보존되어 있다는 구조적인 증거와 더불어 분자적인 증거까지 함께 제시한 것입니다.” 연구를 설계하고 논문을 작성하는 데 참여한 카니의 말입니다. “깃털 화석에서 동물에게서만 볼 수 있는 멜라닌이 있다는 이번 발견은 이 작은 기관들이 미생물이 아니라 멜라노솜이라는 것을 보여주는 확실한 증거입니다.”
이번 발견은 화석의 색깔에 대한 과거 및 미래 연구들의 해석에 중요한 시사점을 가지며, 안키오르니스가 짙은 검정색 깃털을 가지고 있었다는 이전의 견해를 입증하는 것이라고 카니는 말합니다.
동물 색소의 흔적
스웨덴 룬드대학의 요한 린드그렌이 주도한 새 연구에서 연구팀은 전자현미경을 이용해 몸 전체 깃털의 가는 깃가지(barbule) 내, 막대처럼 생긴 멜라노솜 구조 및 그 자국처럼 보이는 것을 관찰했습니다.
하지만 형태적인 증거로만 봤을 때는 논쟁 해결 측면에서 그다지 진전이 없어서 연구팀은 두 종류의 화학분석을 수행해 동물의 유멜라닌(eumelaniin) 색소를 찾아낼 수 있는지를 보기로 했습니다. 이들은 2차이온 질량분석기(time-of-flight secondary ion mass spectrometry)와 적외선 반사율 분광기를 이용해 시료에서 멜라닌의 분자 흔적을 찾아내고자 했습니다. 그리고 관찰 결과를 현생 동물 유멜라닌의 특징과 비교했는데, 멜라닌은 화석에서 황이 약간 추가되어 있었던 것을 제외하면 사실상 동일했다고 카니는 말합니다.
연구팀은 또 관찰된 분광 특징을 분석하여 다양한 미생물이 만들어낸 멜라닌의 특징과 비교하여 이 색소가 다른 곳에서 온 것이 아님을 확인했습니다. 화석 멜라닌의 분광 특징과 가장 가까운 것은 동물에서 온 것이었습니다.
“이건 미생물이 만들어낸 멜라닌이 아니라 동물의 멜라닌이고, 깃털 화석의 멜라노솜처럼 생긴 구조와 함께 발견되었습니다.” 카니의 말입니다.
게다가 미생물이 만들어냈을 법한 다른 어떤 종류의 분자들도 발견되지 않았습니다.
린드그렌과 카니 외에 논문의 공저자로는 페테르 쇼발, 아우더 싱코타, 페르 우브달, 스티픈 서치슨, 올라 구스타프손, 울륏세 레페브레, 프랑소와 에스퀴예, 지미 헤임달, 안데르스 엥달, 요한 그렌, 카즈마사 와카마츠, 요한 얀스, 파스칼 호데프로이트 등이 참여했습니다.
스웨덴 연구위원회, 크라포르트 재단, 그리고 내셔널 지오그래픽 소사이어티가 연구비를 지원했습니다. (사이언스 데일리)
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