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지구상의 생명이 언제 단세포에서 다세포 유기체로 진화했는지를 정확하게 알아내는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 이렇게 오래된 유기체들은 오늘날의 생명체를 생명체라고 알 수 있게 해주는 특징을 많이 가지고 있지 않기 때문에 이들의 화석은 매우 희귀합니다.

하지만 위스컨신 대학 밀워키 분교의 고생물학자인 스티븐 돈보스와 동료들은 다세포 생물의 기원을 찾는 여정에서 새로운 실마리를 찾아냈습니다. 연구팀은 이전에 알려지지 않았던 두 종류의 고대 다세포 해조류 화석을 발견했으며 이 화석들은 지구상에서 가장 오래된 다세포 생물의 표본들 중 일부가 되었습니다.

이들의 연대는 대략 5억5천5백만 년 전보다 이전인데, 이때는 선캄브리아시대의 마지막 시기로 에디아카라기라고 불립니다. 이 화석은 지구 최초의 다세포 생물 진화에 대해 중요한 관점을 제공해줍니다. 과학자들은 최초의 다세포 생물이 이전에 생각했던 것보다 수백만 년 더 일찍 시작되었다고 생각하고 있습니다.

연구팀의 작업은 3월 17일 오픈 액세스 온라인 학술지인 <사이언티픽 리포트 (Scientific Reports)> 에 출판된 논문에 자세히 기록되어 있습니다.

“이번 발견을 통해 상대적으로 연구가 적게 되어있는 시기에 살았던 생명에 대해 더 많은 것을 말할 수 있게 되었습니다.” 위스컨신 대학 매디슨 지질과학과의 부교수이자 논문의 제 1 저자인 돈보스의 말입니다. “이로 인해 우리가 알고 있는 지구의 고대 환경과 생명 형태의 변화를 연관시킬 수 있게 되었습니다. 이 변화는 오늘날 우리가 아는 형태의 생명을 향한 중요한 진화적 단계였습니다.”

과학자들은 동물 다양성 및 복잡성의 폭발이 캄브리아기가 막 열리던 약 5억4천1백만 년 전에 시작되었다고 생각합니다. 하지만 돈보스는 이번 화석의 발견이 캄브리아기 이전의 에디아카라기에 다세포 생물 형태가 나타났다는 것을 보여주는 사례 중 최신의 것이라고 말합니다.

버제스 셰일 형태의 퇴적층이라고 불리는 특정 종류의 퇴적암은 연질부로 되어있는 유기체가 탄소막 (carbon films) 형태로 보존되는 데 적합한 특성을 가지고 있습니다. 캄브리아기 동안에 버제스 셰일 형태의 퇴적층들이 더 흔했고, 이 암석층들에는 시간이 흐르면서 점차 복잡해지는 동물들의 화석이 보존되어 있습니다. 하지만 에디아카라기에 만들어진 버제스 셰일 형태 퇴적층은 전세계적으로 단지 몇 개만 알려져 있을 뿐입니다.

연구팀 멤버들은 몽골 서부의 석회암에서 에디아카라기 화석을 찾다가 새로운 버제스 셰일 형태 퇴적층을 발견했습니다. 이곳이 바로 연구팀이 해조류 화석을 발견한 장소입니다.

야외조사에 참여한 돈보스의 공동연구자들은 나고야 대학 박물관의 타츠오 오지, 아키히로 카나야마, 울란바토르에 위치한 몽골 과학기술대의 세르스마 곤치그도르 등이며 일본 과학진흥회와 NASA 의 위스컨신 스페이스 그랜트 컨소시엄에서 연구비 지원을 받았습니다.

에디아카라기의 버제스 셰일 형태 퇴적층에서 발견되는 화석은 두 범주로 나뉩니다. 하나는 다세포 해조류고, 다른 하나는 분류하기가 극단적으로 어려운, 멸종한 유기체류의 유해입니다. 돈보스에 따르면, 결과적으로 에디아카라기 퇴적층에 보존되어있는 화석이 정확히 무엇인지를 결정하는 것은 뜨거운 논쟁을 불러일으키게 된다고 합니다.

“이 시기의 화석을 발견한다면 그 화석이 무엇이었는가에 대한 해석을 뒷받침할 매우 강력한 근거가 필요합니다.” 돈보스의 말입니다. “지질학적 시간에서 과거로 가면 갈 수록 화석의 해석에 대한 논란이 많아지게 됩니다.” (사이언스 데일리)

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