포유류의 진화는 쥐라기에 가장 빠르게 일어났습니다
쥐라기 말기에 비해서 쥐라기 중기에는 포유류의 진화가 최대 10배까지 더 빠르게 일어났으며 이 시기에 새로운 적응이 폭발적으로 일어났다는 사실이 새로운 연구 결과 밝혀졌습니다.
초기 포유류들은 중생대 (2억 5,200만~6,600만 년 전) 동안 공룡들과 함께 살았습니다. 예전에는 당시의 포유류들이 모두 몸집이 작고 야행성으로 곤충을 잡아먹는 종류로만 이루어져있다고 생각했으나, 지난 10여 년간 발견된 화석들 — 특히 중국과 남아메리카에서 발견된 — 은 이들이 섭식 방법 및 활강, 땅파기, 그리고 헤엄치기 등의 이동 방식을 포함하여 다양한 적응 방식을 발달시켰다는 것을 보여주었습니다.
이와 같은 새로운 몸의 형태가 언제, 그리고 얼마나 빠른 속도로 출현했는지를 알아내기 위해 옥스포드대학의 과학자들이 이끄는 연구팀이 중생대 포유류의 골격 및 치아의 변화에 대한 최초의 대규모 분석을 수행했습니다. 이들은 중생대 전체에 걸친 진화의 속도를 계산함으로써 포유류들이 ‘폭발적’으로 빠른 진화적 변화를 겪었으며 이 변화가 쥐라기 (2억~1억4,500만 년 전) 중기에 절정에 달했다는 것을 보였습니다.
연구팀은 영국 옥스포드대학과 오스트레일리아 맥쿼리대학의 연구자들로 구성되었습니다. 이번 연구의 결과는 <커런트 바이올로지(Current Biology)>에 출판되었습니다.
“이번 연구를 통해 여러 종류의 몸 설계도와 이빨 종류를 가지고 했던 포유류들의 ‘실험’이 쥐라기 중기에 절정을 이루었다는 것을 알 수 있습니다.” 논문의 주저자인 옥스포드대학 지구과학과의 로저 클로즈 박사는 말합니다. “근본적인 변화가 일어났던 이 시기를 통해 수천 만 년 동안 지속적으로 알아볼 수 있는 특징적인 몸의 형태가 만들어졌습니다.”
연구팀은 포유류의 각 계통들에서 몸의 형태와 이빨에서 눈에 띄는 변화가 1백만 년 당 몇 개나 일어났는지를 기록했습니다. 쥐라기 중기에 이러한 변화의 빈도는 계통당 1백만 년마다 8개에 이르렀습니다. 이런 예를 잘 볼 수 있는 것은 현재의 유태반류 및 유대류 포유류의 조상격인 수류(therian) 포유류 계통인데,이들은 쥐라기 중기에 평균보다 13배나 빠르게 진화했으나 쥐라기 말기에 가서 이들의 진화 속도는 평균보다 훨씬 더뎌집니다. 쥐라기 말기에 포유류 종의 수 자체는 증가하고 있었음에도 불구하고 이러한 ‘감속’ 현상이 일어났던 것입니다.
“폭발적인 진화를 일으킨 원인이 무엇인지는 알지 못합니다. 환경 변화 때문일 수도 있고, 어쩌면 포유류가 이때쯤 여러 종류의 서식지에서 번성하고 생태학적으로 다양화할 수 있게 해준 ‘주요 혁신’ — 예를 들면 태생(live birth)이나 온혈성, 그리고 털 등 — 들이 쌓여 ‘임계 질량’에 도달했을 수도 있습니다.” 클로즈 박사의 말입니다. “높은 수준의 생태적 다양성이 진화하고 난 후에는 혁신의 속도가 느려졌습니다.”
예를 들면, 다구치류(Multituberculates)의 경우 쥐라기 중기에 골격과 이빨에 급진적인 변화가 있었습니다. 쥐라기 중기가 끝날 때쯤 이들은 설치류 비슷한 몸의 형태와 독특한 모양의 이빨을 갖추게 되었고, 다구치류는 수백 개의 다른 종으로 분화되었음에도 불구하고 이때 완성된 전반적인 형태를 그로부터 1억 3천만 년 후 멸종할 때까지 유지했습니다.
“비슷한 종류의 다른 ‘적응방산’ 사건, 예를 들면 ‘캄브리아기 대폭발’에서도 이와 유사한 특성을 볼 수 있습니다.” 클로즈 박사의 말입니다. “쥐라기에는 여러 종류의 기묘하고 놀라운 포유류 몸 형태들이 갑작스럽게 나타났고, 그 이후 ‘걸러내는’ 과정을 거쳐 가장 성공적인 형태들만 살아남았던 것입니다. 이번 연구에서 밝혀낸 것은 포유류도 그들만의 ‘캄브리아기 대폭발’에 해당하는 시기, 즉 우리가 알 수 없는 방식으로 진화적 실험이 진행되면서 미래의 포유류 형태가 어떤 것이 될지 불확실했던 시기가 있었다는 점입니다.” (사이언스 데일리)
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