지구 역사상 가장 큰 위기 중 하나는 조개류의 주요 변화로 표시됩니다. 완족류(등껍질)가 굴과 조개와 같은 쌍각류로 널리 대체되었습니다. 이는 약 2억 5천만년 전 생명체의 진화를 효과적으로 재설정한 파괴적인 페름기 말 대량멸종의 결과였습니다.
영국 브리스톨과 중국 우한의 고생물학자들의 연구는 고대에서 현대로 전환되는 해양 생태계의 중요한 변화에 대한 새로운 시각을 제시합니다.
육상 및 해양생물이 풍부하여 독특한 생태계를 형성하고 있습니다. 현대 해양의 해저에는 이매패류, 복족류, 산호, 갑각류, 어류 등의 동물이 지배하고 있습니다. 그러나 이러한 생태계의 역사는 모두 트라이아스기로 거슬러 올라갑니다. 트라이아스기는 생명이 벼랑 끝에서 다시 살아난 때였습니다. 20종 중 단 한 종만이 그 위기에서 살아남았으며, 새로운 생태계가 어떻게 구축되었는지, 그리고 왜 일부 그룹은 살아남고 다른 그룹은 살아남지 못하는지에 대한 논쟁이 계속되고 있습니다.
멸종 이전에는 완족류가 지배적인 껍데기 동물이었지만, 멸종 이후에는 이매패류가 번성하여 새로운 환경에 더 잘 적응했습니다.
이 프로젝트를 주도한 우한 대학과 브리스톨 대학의 Guo Zhen은 "전형적인 예는 완족류를 이매패류로 대체하는 것입니다."라고 설명합니다. "고생물학자들은 이매패류가 더 나은 경쟁자였기 때문에 이 위기의 시기에 완족류를 어떻게든 물리칠 수 있었다고 말하곤 했습니다. 완족류가 멸종되기 전에 지배적인 갑각류 그룹이었고 그 이후에 이매패류가 그 자리를 차지했다는 것은 의심의 여지가 없습니다."
공동 저자인 Joe Flannery-Sutherland는 다음과 같이 말했습니다. "우리는 완족류와 이매패류의 오랜 역사를 통해, 특히 페름기-트라이아스기 전환기 동안의 상호 작용을 탐구하고 싶었습니다. 그래서 우리는 베이지안 분석이라는 계산 방법을 사용하여 기원, 멸종 및 화석 보존 비율을 계산하고 완족류와 이매패류의 상호 작용 여부를 테스트하기로 결정했습니다. 예를 들어, 이매패류의 출현이 완족류의 쇠퇴로 이어졌습니까?"
브리스톨 지구과학대학의 마이클 벤튼(Michael Benton) 교수는 "실제로 두 그룹 모두 위기 기간 동안 다각화 역학에서 유사한 경향을 보였다는 사실을 발견했습니다. 이는 그들이 실제로 서로 경쟁하거나 먹이를 삼지 않았다는 것을 의미하지만 둘 다 해수 온도 및 짧은 위기와 같은 유사한 외부 요인에 반응했을 가능성이 더 높다"고 말했습니다. 그러나 결국 이매패류가 승리했고 완족류는 더 깊은 바다로 후퇴했으며 그곳에는 여전히 존재하지만 그 수가 줄어들었습니다."
우한의 Chen Zhongqiang 교수는 다음과 같이 말했습니다. "현대적인 계산 방법이 이러한 오랜 문제를 어떻게 해결할 수 있는지 보는 것은 훌륭합니다. 우리는 항상 페름기 말의 대량 멸종이 완족류의 종말을 의미한다고 생각했는데, 실제로 그런 일이 일어났습니다. 그러나 완족류와 쌍각류 모두 위기에 큰 타격을 입은 것처럼 보였고 둘 다 트라이아스기에 회복되었지만, 이매패류는 높은 해수 온도에 더 잘 적응할 수 있었습니다. 그리고 쥬라기 이후에는 완족류의 수가 폭발적으로 증가한 반면 완족류는 큰 역할을 하지 못했습니다."
Guo Zhen은 "연구 과정에서 완족류와 이매패류 화석에 대한 330,000개가 넘는 기록을 조사하고 분류한 다음 브리스톨 슈퍼컴퓨터에서 베이지안 분석을 수행해야 했고 몇 주가 걸렸습니다. 하지만 이 방법이 모든 것을 수백만 번 반복하여 데이터의 다양한 불확실성을 설명하고 무슨 일이 일어나고 있는지에 대한 많은 풍부한 정보를 제공하기 때문에 마음에 듭니다."라고 말했습니다.
Benton 교수는 다음과 같이 결론을 내렸습니다. "페름기 말의 대량 멸종은 역대 가장 심각했으며 진화를 극적으로 재설정했습니다. 사실 위기가 발생한 지 5천만 년 후 트라이아스기는 육지와 바다의 생명에 혁명을 가져왔습니다. 생물이 어떻게 멸종 위기에서 회복되어 현대 생태계의 토대를 마련했는지 이해하는 것은 대진화의 가장 큰 질문 중 하나입니다. 우리가 아직 여기서 마지막 말을 하지 않았다고 확신합니다!"