'극도로 드문 사건': 뼈 분석 결과 고대 바늘두더지가 물속에 살았다는 사실이 밝혀졌습니다.

30년 전 호주 남동부의 다이노소어 코브에서 발견된 작은 뼈는 바늘두더지와 오리너구리의 진화에 대한 우리의 지식을 뒤집을 수도 있습니다.

지금까지, 지구상에서 가장 특이한 포유류로 여겨지는 이 알을 낳는 단공류에 대한 일반적인 이해는 둘 다 육지에 살았던 조상의 후손이라는 것이었습니다. 오리너구리 조상은 반수생으로 진화한 반면, 바늘두더지는 육지에 남았다는 이야기가 전해집니다.

하지만 빅토리아 박물관의 한 팀이 발견한 뼈에 대한 UNSW의 분석에 따르면, 바늘두더지와 오리너구리는 물에 사는 조상으로부터 진화한 것으로 보입니다.

UNSW 생물지구환경과학대학(BEES)의 명예교수이자 주저자인 수잔 핸드는 포유류가 육지에서 진화하여 완전히 또는 부분적으로 물속에서 사는 사례가 약 30가지라고 밝혔습니다. 예를 들어 고래, 돌고래, 듀공, 물개, 바다코끼리, 수달, 비버 등이 있습니다. 그러나 포유류가 그 반대 방향으로 진화한 사례는 거의 전례가 없다고 합니다.

"우리는 물을 버리고 육지로 온 반수생 포유류에 대해 이야기하고 있는데, 그런 일은 극히 드물겠지만, 우리는 바늘두더지의 경우가 그랬다고 생각합니다."라고 그녀는 말합니다.

이 상완골에 뭔가 이상한 것

오늘 과학 저널 PNAS 에 발표된 연구에서 연구진은 1990년대 초 빅토리아에서 발견된 단일 상완골이 지구 조상설에 어떻게 반박하는지 설명합니다. 어깨와 팔꿈치 사이의 상완골인 이 상완골은 2005년에 명명된 멸종된 종인 크리오 릭테스 캐드버리(Kryoryctes cadburyi )에 속하는 것으로 알려진 유일한 뼈입니다.

외형적으로 단일 상완골은 오리너구리보다는 바늘두더지에서 발견되는 것과 더 유사해 보였고, 일부 과학자들은 이 상완골이 현대 바늘두더지의 조상이었을 가능성이 있다고 결론지었습니다. 그러나 다른 과학자들은 이 상완골이 오리너구리와 바늘두더지의 초기 공통 조상, 즉 줄기단공류(stem-monotreme)였을 것이라고 주장했습니다. 크리오릭테스가 현대 바늘두더지처럼 육지에서만 살았는지, 아니면 현생 오리너구리처럼 양서류였는지는 논쟁의 여지가 있습니다.

이러한 질문에 답하기 위해 핸드 교수와 동료들은 CT와 기타 스캐닝 기술을 사용하여 뼈의 내부 미세 구조를 포함하여 화석을 자세히 살펴보기로 결정했습니다.

"뼈의 외부 구조를 보면 비슷한 동물과 직접 비교하여 동물 간의 관계를 알아내는 데 도움이 되고, 내부 구조를 보면 생활 방식과 생태에 대한 단서를 알 수 있습니다."라고 그녀는 말합니다.

"따라서 동물의 내부 구조는 반드시 그 동물이 실제로 무엇인지에 대한 정보를 제공하지는 않지만, 그 동물이 사는 환경과 생활 방식에 대한 정보를 알려줄 수 있습니다."

약 1억 800만 년 전, 공룡 시대(중생대)에 크리오릭테스 캐드버리가 빅토리아주 남부에 살았을 당시 , 단공류와 단공류의 친척들이 호주의 포유류 동물군을 지배했습니다.

"호주 중생대 포유류는 드물며 주로 이빨과 턱뼈로만 알려져 있습니다. 사지뼈로 알려진 종은 현재까지 크리오릭테스 캐드버리(Kryoryctes cadburyi)가 유일합니다."라고 공동 저자이자 UNSW BEES 스쿨의 마이클 아처 교수는 말합니다.

"이 상완골은 호주의 초기 포유류가 어떻게 살았는지에 대한 통찰력을 얻을 수 있는 특별한 기회를 제공했으며, 아마도 우리가 발견하리라고 예상하지 못했던 꽤 많은 이야기를 알려줍니다."

연구자들은 고대 상완골의 내부 구조를 살펴본 후, 그것이 바늘두더지의 밝은 뼈와 일치하지 않는다는 사실을 발견하고 놀랐습니다.

핸드 교수는 "내부 구조에 따르면 오리너구리의 뼈 벽은 매우 두껍고, 뼈 안에 골수를 위한 공간이 매우 좁은 반면, 바늘두더지의 뼈 벽은 매우 얇습니다."라고 말했습니다.

"크리오릭테스 상완골 화석의 미세 구조는 오리너구리에서 발견되는 내부 뼈 구조와 더 유사합니다. 오리너구리의 무거운 뼈는 밸러스트 역할을 하여 먹이를 찾기 위해 쉽게 잠수할 수 있도록 합니다. 이는 다른 반수생 포유류에서도 볼 수 있습니다."

연구진은 이 분석이 줄기단공류가 반수생 동물로 시작되었다는 생각에 훨씬 더 큰 힘을 실어준다고 결론지었습니다. 연구진은 바늘두더지의 조상들이 새로운 생활 방식에 적응하면서 뼈가 가벼워진 육지로 이동했다고 주장합니다. 하지만 안타깝게도 오리너구리와 바늘두더지 조상의 화석 기록은 부족하여 아직 정확히 언제 이런 일이 일어났는지 알 수 없습니다.

"이것이 우리가 NSW주 라이트닝 리지의 중생대 유백화 화석을 조사하기 위한 노력을 강화하는 이유 중 하나입니다. 이 화석은 빅토리아 시대 화석 퇴적물과 거의 같은 시대를 가지고 있습니다."라고 아처 교수는 말했습니다.

"우리는 이 가장 매혹적인 포유류 그룹의 초기 역사를 밝히는 데 도움이 될 다른 조상 단공류를 발견하기를 바랍니다."

생각해보니…

현대의 바늘두더지에 대한 다른 특이한 점들도 있는데, 이는 그들이 반수생 생물로 살았던 고대에 대한 추가적인 단서가 될 수 있습니다.

핸드 교수는 "오리너구리의 부리에는 먹이가 생성하는 미세한 전류를 감지하는 매우 민감한 수용체가 많이 있는 것으로 잘 알려져 있습니다."라고 말했습니다.

"그리고 바늘두더지의 부리에는 수용체가 적지만, 사람들은 이 수용체가 오리너구리의 유산의 잔재일 것이라고 주장해 왔습니다. 바늘두더지 배아의 부리에서 오리너구리 부리의 잔재가 발견되기도 합니다."

핸드 교수는 수생 조상으로부터 유전받았을 수 있는 또 다른 특징으로 바늘두더지의 뒷발이 뒤로 향하고 있다는 점을 꼽았습니다. 이는 오리너구리가 수영할 때 방향타로 사용하는 뒷발과 비슷합니다.

"하지만 바늘두더지의 경우, 이 특징은 굴을 파는 데 사용되는데, 이는 오리너구리를 제외한 다른 포유류에서는 볼 수 없는 특징입니다."

바늘두더지는 물에 잠겼을 때 산소를 보존하고 호흡 시간을 늘리는 데 도움이 되는 다이빙 반사 작용을 하는 것으로 밝혀졌으며, 포유류의 미오글로빈이라는 호흡 단백질에 대한 연구 결과 바늘두더지는 반수생 조상을 가지고 있는 것으로 나타났습니다.

"미오글로빈 표면의 양전하는 신체 근육의 산소 저장 능력을 증가시키고 포유류가 잠수할 수 있는 시간을 늘리는 것과 관련이 있습니다. 이 수치는 오리너구리에서는 높지만, 바늘두더지, 심지어 굴을 파는 동물에서도 예상보다 높습니다."

사건은 종결됐나요?

연구자들의 다음 목표는 다른 방법을 사용하여 크리오릭테스 상완골의 미세한 해부학적 구조(조직학이라고 함)를 더 자세히 조사하는 것입니다.

"뼈 조직학은 동물의 삶에 대해 많은 것을 알려줄 수 있다는 것을 알고 있습니다. 이러한 연구는 일반적으로 뼈의 파괴적 절단을 필요로 하는데, 크리오릭테스 와 같은 독특한 화석에서는 불가능합니다.

대신, 우리는 이 고대의 미스터리를 푸는 데 도움이 될 더 많은 정보를 수집하기 위해 화석의 비파괴 싱크로트론 이미징을 포함한 강력한 스캐닝 기술을 적용하고 있습니다."라고 핸드 교수는 말했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250428220434.htm