요약:
새로운 연구에 따르면 생명체가 물에서 육지로 이동하는 과정은 이전에 생각했던 것보다 더 복잡할 수 있으며, 관련된 종은 더 다양할 수 있습니다. 중국과학원 난징 지질학 및 고생물학 연구소는 영국, 미국, 스페인의 연구자들과 함께 약 3억 2천 4백만 년 전으로 거슬러 올라가는 24개의 부속기가 있는 곤충 화석을 재연구한 결과, 이 화석이 곤충이 수중 환경에서 육상 생물로 전환하는 주요 단계를 기록할 수 있다는 사실을 발견했습니다.
이 화석은 원래 미국 텍사스에서 발굴되었으며 나중에 "Chosha praecursor"로 명명되었습니다. 화석의 분할된 복부 부속지 및 기타 특징으로 인해 과거에는 고대 갑각류로 분류되었습니다. 연구자들은 이전의 식별이 주로 갑각류의 형태와 일치하는 구조를 기반으로 했을 뿐 일부 매우 중요한 곤충 특성을 무시했다고 믿고 있습니다.
최근 연구에서는 국제 연구진이 교차편광을 사용하여 화석을 관찰함으로써 이전에는 볼 수 없었던 구조를 더 명확하게 만들었습니다. 연구자들은 이것이 현대 곤충 신체 구조의 가장 대표적인 특징, 즉 세 개의 서로 다른 흉부 부분과 세 쌍의 흉부 다리를 가지고 있음을 발견했습니다. 이 신체 구조는 오늘날까지 지속되는 현대 곤충의 기본 생물학적 청사진입니다.
그러나 이 고대 동물은 다리가 6개 이상이었습니다. 가슴에 3쌍의 다리가 있는 것 외에도 복부에 9쌍의 부속기가 있어 총 24개가 됩니다. 이러한 복부 부속기는 육지에서 걷는 데 사용되는 다리와 정확히 일치하지는 않지만 동물이 물 속에서 움직이거나 다른 생리적 활동을 완료하는 데 도움이 될 수 있는 수중 생물에 적응된 구조에 더 가깝습니다.
이 발견은 Chosha praecursor의 혈통이 육지 생활에 점차 적응하면서 과도기적 형태를 유지했을 수도 있음을 시사한다고 연구원들은 말했습니다. 난징 지질학 및 고생물학 연구소의 Cai Chenyang은 이번 발견이 수생 생물과 육상 생물 사이의 진화적 연결을 제공한다고 말했습니다. 약 3억 2천만년 전, 물과 육지의 경계면에 살았던 고대 곤충들은 육지에서 호흡하고 이동하기에 적합한 새로운 신체 구조로 점차 진화하고 있었습니다.
화석의 형태를 통해 과학자들은 이 개체가 성인 여성 개체임을 확인했습니다. 몸길이는 3.2cm 정도이고, 꼬리를 완전히 펴면 5cm에 가까울 수도 있다.
화석 발견 장소는 물과 육지의 경계면에 있었을 가능성이 높습니다. 이 과도기적 서식지는 동물의 진화에 중요한 영향을 미쳤을 수 있습니다. 연구자들은 동물의 이러한 변화의 이유는 매우 복잡하며 수온 변화, 산소 수준의 변동, 자원 부족, 새로운 생태학적 틈새 탐색과 같은 요인을 포함할 수 있다고 지적했습니다.
이 혈통은 점차 물 밖의 생활에 적응하면서 원래 복부에 있던 18개의 부속물이 오랜 세대를 거치면서 점차 사라졌습니다. 곤충은 일반적으로 다른 많은 동물보다 더 빠르게 진화하지만 이러한 변화는 여전히 길고 섬세한 진화 과정을 보여줍니다. 수백만 년에 걸쳐 진화는 동물의 몸을 조립하기 위한 생물학적 지침을 지속적으로 조정하여 궁극적으로 오늘날 곤충의 다리가 여섯 개인 몸 모양을 형성했습니다.
다리가 6개인 구조는 아마도 자연이 만들어낸 가장 성공적인 신체 디자인 중 하나일 것입니다. 오늘날 곤충은 알려진 동물 중 가장 큰 그룹이며, 수억 년이 지난 후에도 곤충의 6개 다리는 가장 독특한 특징 중 하나로 남아 있습니다. 2019년에 발표된 논문에 따르면, Insecta 또는 exognathia 목으로 100만 종이 넘는 종이 기록되었습니다. 약 5,000종의 작은 내강과 함께 육족류를 구성합니다. 곤충은 알려진 다른 모든 동물보다 더 많은 종이 있기 때문에 지구 생체지놈 프로젝트와 같이 지구상의 모든 진핵생물의 수를 세려는 프로젝트는 곤충 연구에 많은 시간과 에너지를 투자해야 합니다.
시간적 관점에서 볼 때, 이 화석에 기록된 곤충 착륙 과정은 척추동물의 착륙 과정보다 늦었습니다. 척추동물은 약 3억 8500만년 전 데본기 시대에 물에서 나타나기 시작했습니다. 그러나 초기 증거에 따르면 무척추동물은 물고기가 물을 떠나기 약 5천만년 전에 도착했을 수도 있습니다. 새로운 연구는 또한 비록 그들의 외모와 유전적 관계가 멀리 떨어져 있더라도 서로 다른 종이 수렴진화를 통해 비슷한 적응 특성을 발달시킬 수 있다는 사실을 사람들에게 상기시켜 줍니다.
전반적으로 물에서 육지까지의 생명의 역사는 전통적인 이해보다 훨씬 더 구불구불하고 다양하며 흥미로울 수 있습니다.
또한 연구원들은 곤충이 다른 동물에 비해 대중의 관심을 덜 받는 경향이 있다고 지적했습니다. 사람들이 일상적으로 접하는 곤충 중 다수는 사람을 물거나, 음식을 오염시키거나, 생활 공간에 자주 출현합니다. 따라서 곤충은 일반적으로 독립적인 생명가치를 지닌 동물로 쉽게 간주되지 않습니다. 또한, 곤충 연구 자체가 어렵고, 관련 과학 연구 프로젝트에 대한 충분한 재정적 지원을 받기 어려운 경우도 있습니다.
그러나 곤충 연구에는 여전히 중요한 방향이 많이 남아 있습니다. 고생물학은 그중 하나입니다. 곤충 화석을 연구함으로써 과학자들은 지구상의 생명 진화의 역사를 이해하고 더 나아가 고대 생태 환경과 종의 적응 과정을 이해할 수 있습니다.
관련 연구가 네이처 저널에 게재되었습니다.
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