극지연구소, 5억2000만 년 전 화석 통해 절지동물 뇌 진화과정 규명

네이처 커뮤니케이션즈 게재

▲원시절지동물 케리그마켈라의 형태분석과 헤엄치는 모습 복원도(극지연구소)

우리나라 극지연구소가 포함된 국제공동연구팀이 5억2000만 년 전 지구에 살던 원시동물의 두뇌가 어떤 모습이었는지를 밝혀냈다.

극지연구소와 덴마크 코펜하겐대학교, 영국 브리스톨ㆍ더럼대학교, 옥스퍼드 자연사박물관 등으로 구성된 국제공동연구팀은 그린란드에서 발견한 화석을 분석해 원시 절지동물인 케리그마켈라(Kerygmachela)의 머리구조를 규명했다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 과학학술지 네이처(Nature)의 자매지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 게재됐다.

연구팀은 가장 앞마디의 신경으로만 이뤄진 케리그마켈라의 두뇌 형태를 확인하고 현생 절지동물의 두뇌가 가장 앞마디의 신경에 뒷마디의 신경들이 융합하는 과정을 거쳐 형성됐다고 밝혔다.

곤충이나 갑각류처럼 여러 개의 마디로 구성된 절지동물은 지구에 살고 있는 120만 종의 동물 가운데 80%를 차지할 정도로 가장 번성한 동물들이며 앞 쪽 마디들의 신경이 융합해 뇌가 만들어졌다고 알려졌을 뿐 자세한 뇌의 진화과정은 수수께끼로 남아있었다.

이번 연구에서 절지동물의 특징인 겹눈의 기원도 규명했다. 두 번째 마디의 다리 끝에서 갑자기 나타났다와 머리 표면에 붙어있는 홑눈들이 모여서 점진적으로 생겼다는 두 개의 가설이 있었지만 원시적인 형태의 겹눈을 확인하면서 점진적으로 만들어졌다는 주장이 사실로 입증됐다.

연구에 사용된 화석은 북위 82도로 지구상의 육지 중 최북단인 북그린란드 시리우스 파셋(Sirius Passet) 화석산지에서 발견됐으며, 신경과 눈을 비롯한 내부구조가 잘 보존된 상태였다.

화석을 채취하고 제 1저자 및 공동 교신저자로 연구를 주도한 박태윤 극지연구소 지구시스템연구부 선임연구원은 “지구에서 가장 번성한 동물군인 절지동물의 머리 형태 기원을 더 상세하게 밝힐 수 있도록 연구 범위를 확대해 나가겠다”고 말했다.