4천7백만년전 고래 조상의 모습 ‘육지서 새끼 낳았다’
(출처는 학술지 PLoS ONE, 미시건 대학교의 자료)
약 4천7백만 년 전 남아시아 해안에 살았을 것으로 추정되는 길이 2.6미터의 고래 조상의 모습이다. 마이아케투스 이누우스 (Maiacetus inuus)라 이름 붙여졌는데 마이아케투스는 ‘어미 고래’를 뜻하며 이누우스는 로마 신화 속 다산의 신 이름이다. 미시건 대학교의 고생물학자들은 2000년과 2004년 파키스탄에서 이 초기 고래 암컷과 수컷의 화석을 발견했다. 암컷은 대단히 희귀한 것으로 임신 상태였다(사진 아래).
4일 해외 언론이 소개한 고생물학자들의 연구 결과에 따르면, 뱃속 새끼는 머리가 아래쪽에 있었다. 이는 육지 동물의 특징이다. 수중 동물은 태어나자마자 헤엄을 쳐야 하기 때문에 꼬리부터 태어난다. 미시건 대학교의 필립 깅거리치 등 고생물학자들은 초기 고래가 육지와 바다가 접해 있는 지역에 살았으며 두 곳을 넘나들며 바다에서는 사냥을 하고 육지에서는 새끼를 낳았을 것으로 추정한다. 또 물갈퀴 모양의 다리들은 육지에서 체중을 지탱했겠지만 먼 거리 이동은 어려웠을 것이라고 설명한다. 관련 논문은 공공과학 도서관 온라인 학술지 PLoS ONE에 실렸다. 2009.02.05
변방의 고래, 바다를 누비다
적도에서 극지방에 이르기까지 바다에는 다양한 고래가 물살을 가른다. 과거 고래는 땅에 살던 동물이었다. 몸이 털로 덮인 포유동물로, 육지가 먼 고향인 셈이다. 지금도 많은 고래가 어미의 자궁 속에서 자라는 동안 몸에 털이 난다. 하지만 태어난 뒤에는 몸에 털이 없는 것이 대부분인데, 몇몇 종의 경우 콧속과 분기공 쪽에 털이 나기도 한다. 그들은 그 털을 감각모로 이용한다. 뭍에서 바다로 간 고래는 이렇듯 과거의 흔적을 몸에 지니고 있다.
고래의 친척은 하마와 사슴?
고래의 터전이 하루아침에 육지에서 바다로 변한 것은 아니다. 육상동물로 생활하면서 부분적으로 수중생활에 적응했다. 처음엔 발굽이 있었을 늑대와 같은 육식동물이 얕은 물에 엎드려 먹이를 잡아먹으며 네 다리로 걷거나 헤엄을 쳤다. 서서히 바다로 서식지를 옮기며 바다사자와 같은 움직임을 보였을 테고, 어느 순간 드디어 꼬리를 위아래로 흔들면서 바다로 나아간 것이다.
유전적으로 고래는 하마와 가장 유사하다. 이 둘은 5천만~6천만 년 전, 물을 좋아했던 공동 조상을 갖고 있다. 고래는 분자계통학적으로 되새김을 하는 반추동물인 소, 염소, 양, 사슴과도 가깝다. 반추동물들은 과거의 한때 물을 선호했었다고 추정된다.
현재 10종이 생존해 있는 꼬마사슴과의 경우, 대부분 마른 땅에서 살아가지만 적을 만나면 물속에 뛰어들어 몇 분간 잠수하기도 한다. 아시아에서 두 종, 아프리카에서 한 종이 그런 습성을 보인다. 이러한 유형의 반추동물이 고래와 돌고래 같은 고래 종류로 갈라져 진화된 것으로 보인다. 고래와 가까운 친척인 하마도 위협을 받으면 잠수한다. 그러나 양이나 사슴과 같은 종류는 긴 세월 마른 땅에 적응해 살면서 그 특징을 잃어버렸다.
자유를 찾아 바다로
생물은 갈등상황이 닥치면 억압요인에 길들여지거나, 피해서 이동하거나, 상황에 맞서는 식으로 외모와 행동, 지위를 분화하고 발달시킨다. 그렇다 해도 육상생활을 하던 고래가 바다로 서식지를 바꾸는 일은 엄청난 도전이었다.
고래가 육상에 살던 신생대 초기를 분석해보면 이 도전의 실마리가 잡힌다. 중생대까지 육상과 바다에서 우위를 점한 종은 파충류였다. 바다악어를 비롯한 해양파충류는 저희가 해변으로 몰아낸 해양포유동물을 잡아먹으면서 풍요로운 삶을 즐겼다. 그러나 해양파충류는 중생대를 마감하게 한 급격한 환경변화를 견디지 못했다. 매서운 포식자가 사라지자, 해양의 포유동물은 근근이 버텨오던 궁색한 삶을 면하게 된다. 그때부터 바다는 고래뿐 아니라 물개, 물범, 바다코끼리와 같은 갖가지 포유동물이 도전해볼 만한 장소가 되었다. 종의 분화에 탄력이 붙자, 빠른 속도로 여러 해양포유동물이 생긴 셈이다.
물론 생물 스스로 의지를 갖고 자신의 외형이나 행동을 바꿔 자손에게 물려주는 진화를 일으킬 수는 없다. 진화란 생물의 유전자 내에서 대립유전자의 상대빈도의 변화가 일어나고, 환경에 적응한 것이 생존해 자손을 남기는 자연선택과정을 거치며, 오랜 세월에 걸쳐 일어나기 때문이다. 그럼에도 고래에게 일어난 남다른 진화과정은 인내와 끈기의 드라마다.
고래는 신생대의 여러 포유동물 중에서도 제한된 서식지에 길들여지는 데 만족하지 않고, 열린 공간을 향해 나아갔다. 해양동물로 살게 된 고래는 서식지의 범위제한과 억압조건을 스스로 벗어났다. 연안 생태계의 변방에서 숨죽이며 살던 고래가 일찍이 생태계에서 볼 수 없었던 커다란 몸집으로 온 바다를 저희의 영역으로 만든 것이다.
경쟁은 생물의 삶을 세분화시키는 힘이다. 생태계 발달 초기에는 남을 눌러야 살아남는다는 불안정한 환경이 형성되지만 발달 후기에는 공존하는 협력 시스템으로 안정된 환경을 유지한다. 고래 역시 이 같은 방식으로 자유를 찾았다. (6월호에 휘파람새가 같은 종끼리 경쟁하지 않는다는 표현은 필자의 의도가 잘못 전달되었음을 밝힌다.) 2012-07-14
초기 고래는 다리 네개…뭍에서도 살았다
4300만년전 고래 화석 분석 결과
발에는 물갈퀴…육상생활도 겸해.. 남아시아서 태평양으로 건너가
6600만년 전 공룡이 멸종한 이후 등장한 고래의 조상은 원래 다리가 네 개인 육상 동물이었다. 그러다 먹을 것을 찾아 바다로 이동하면서 서서히 바다 생활에 적응해간 것으로 과학자들은 추정한다.
4300만년 전 고래의 모습 상상도. 꼬리와 물갈퀴가 달린 네개의 다리가 달려 있다.
초기 고래의 진화 과정을 들여다볼 수 있는 화석에 대한 분석 결과가 발표됐다. 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’(Current Biology)에 실린 연구 논문에 따르면 다리가 네 개인 이 고래 화석 화석이 발견된 곳은 동태평양 페루 해안에서 내륙으로 1km 들어온 지점의 해양퇴적물 층이며, 4260만년 전의 것으로 추정된다. 몸 길이가 4미터에 이르는 이 고래는 네 개의 다리로 커다란 몸과 꼬리를 지탱하며, 발에는 물갈퀴가 달려 있는 것이 오늘날의 수달이나 비버와 비슷하다.
고생물학자들은 고래는 5천만년 전 남아시아에서 처음 진화하기 시작했으며, 이후 바다에 서서히 적응해감에 따라 북아프리카와 북미 지역으로 이동해간 것으로 추정한다. 지금까지 나온 고래 화석 가운데 가장 오래된 것은 5300만년 전의 것으로, 인도 북부 히말라야 지역과 파키스탄에서 발견됐다. 최초의 원시 고래는 작은 사슴을 닮았으며 먹을 것이 부족해 바다로 갔으나, 사냥한 먹이를 먹고 아기를 낳는 것은 육상에서 한 것으로 추정한다.
초기 고래의 이동 경로.
이번에 분석한 페루의 화석은 최초의 진화에서부터 약 1천만년이 지난 시점의 것으로 태평양에서 발견된 최초의 수륙 양서 시절 화석이다. 연구진은 당시 고래가 대서양 남쪽에서 새로운 세상을 찾아 바다를 건너갔음을 보여주는 증거라고 밝혔다. 2011년 페루, 프랑스, 이탈리아, 네덜란드, 벨기에 국제공동연구진이 발견했다. 연구진이 이 화석에 붙인 이름은 ‘페레고세투스 파시피쿠스’(Peregocetus pacificus)으로, `태평양으로 여행온 고래'란 뜻이다.
고래는 처음엔 얕은 물에서 주로 생활하며 수생식물과 무척추동물을 먹고 살다가 나중엔 작은 물고기와 양서류로 섭식 대상을 넓혀갔다. 파시피쿠스는 날카로운 가위 모양의 이빨을 갖고 있어 오늘날처럼 대형 물고기를 먹었을 것으로 추정된다. 벨기에왕립자연과학연구소의 올리비에 랑베르 박사는 "이번에 발견된 것은 파키스탄과 인도 이외의 지역에서 나온 것 가운데 가장 완벽한 형태의 화석"이라고 말했다. 2019-04-06