생명의 기원, 바다

생물이 육지를 개척하기 전에 바다에서 어떻게 선사시대 생물들이 나타나고, 물고기들은 어떻게 등뼈가 발달해 인류의 가장 오래된 조상이 되었을까?

1. 선사시대 생물

수백만 년 전에는 생물이 어떻게 생겼을까? 이것을 알아내는 가장 좋은 방법은 우리의 상상력을 이용해 바다로 뛰어들어 해저로 초내려가는 것이다. 우리의 여행은 먼저 바다에서 어떤 선사시대 물고기들과 헤엄쳐 올라오는 것으로 시작될 것이며, 그 다음에는 뭍에 올라 자연 최의 기는 벌레들을 경계하며 지구의 태곳적 숲을 걸을 것이다. 

그 다음 최초로 네 발 달린 동물이 바다에서 나타나 육지를 점령하는 것을 보고, 결국에는 공룡이 육지를 지배하지만 6550만 년 전에 일어난 대재앙으로 지구에서 사라지는 것을 볼 것이다.

도중에 우리는 우리 인류 호모 사피엔스가 어디서 왔는지도 발견하려고 할 것이다. 다윈은 모든 생물이 공통의 조상을 가지고 있드는 것을 알아냈다. 그렇다면 우리의 선사시대 친척들은 어떤 동물이었을까? 2억 세대 전에 살았던 우리의 할아버지의 할아버지들은 누구였을까?

우리는 우선 5억4000만 년에서 2억5200만 년에 해당하는 생물을 보게 될 것이다. 그 전에 먼저 과학자들이 생물을 어떻게 분류해 쉽게 참조할 수 있도록 하는지 잠시 살펴보자. 어떤 생물이 어떤 생물 집단에 속하는지를 결정하는 일은 아직도 과학이 풀어야 할 가장 큰 숙제 가운데 하나다.

2. 해면동물

해면동물은 아주 옛날 캄브리아기 바다에서 살았던 모든 동물 가운데 가장 단순한 것에 속했다. 오늘날에도 많은 유형이 살아 있다. 지금가지 약 5천 종이 발견되었으며 해저에서 바위표면에 딱 달라붙어 있다. 우리가 목욕할 때 이것을 쓰는 것은 온몸에 물을 흡수하는 구명이 있기 때문이다.

해면동물은 편모라고 하는 아주 작은 털을 이용해 바닷물을 쳐 이 작은 구멍으로 현미경으로나 볼 수 있을 정도로 아주 작은 영양분을 빨아들인다. 오랫동안 사람들은 해면동물이 식물이라고 생각했다. 해저에 뿌리박혀 움직이지 않는 듯이 보인 탓이다.

그러나 사실 해면동물은 인류의 먼 친척이다. 예를 들어 우리는 수선화보다 해면동물과 더 가까운 친척이다. 해면동물은 캄브리아기 가장 초기에 산 것으로 짐작되는 화석이 발견되기도 했다. 해명동물이 자갈처럼 깔려 있는 , 영국 옥스퍼드 주 패링턴에 있는 해면동물 자갈밭은 그런 화석이 발견된 곳으로 유명하다.

3. 산호

산호초에 대해서는 대부분의 사람들이 들어보았지만, 아마 이 거대한 건조물이 아주 작은 바다 생물이 수십만 년 동안 쌓은 것이라는 사실을 아는 사람은 그리 많지 않을 것이다. 말하자면 그 바다 생물은 조상의 뼈대 위에 집을 짓는 셈이다.

산호가 죽으면 그 뼈가 쌓여 물속에 거대한 산이 생기고, 이것은 미래 세대의 산호와 다른 바다 생물에게 아주 좋은 서식지가 된다. 전문가들은 오늘날의 바다 생물 가운데 거의 30퍼센트가 지구에서 가장 큰 산호초인 그레이트배리어리프에서 나왔다고 생각한다.  

캄브리아기 바다는 산호초로 가득했으며, 오늘날의 그레이트배리어리프처럼 생명체로 가득 차 있었다. 산호초는 갈라지고 구석진 곳이 풍부해 바다 생물이 살기에 완벽한 곳이다. 동굴과 갈라진 틈, 구석은 알을 낳거나 포식자로부터 몸을 숨기기에도 아주 좋고 그냥 잠시 쉬어가기에도 안성맞춤이다.

산호는 살려면 햇빛이 필요하다. 산호는 한 세대가 죽을 때마다 물속의 산이 점점 커지며, 따라서 산호초의 꼭대기는 늘 햇빛이 비치는 수면에서 멀리 떨어져 있지 않다. 그 가운데 많은 산호초는 수면을 뚫고 나와 인도양에 있는 세이셸 제도와 몰디브 제도 같은 유명한 관광지가 되었지만, 지금은 지구 온난화와 바닷물의 산성화로 위험한 처지에 있다.

산호초는 서로 다른 생물종 사이의 신뢰도를 놀라울 정도로 높이는 환경인 것 같다. 산호초에서는 예를 들어 작은 물고기가 큰 물고기를 청소해주는 것이 자주 보이고, 입 속에 들어가 이까지 닦아주는 것들도 있다.

이 작은 물고기들은 공동체를 이루어 자기들만의 독특한 청소센터를 운영해 큰 물고기들이 와서 쉬며 피로를 풀수 있게 해준다. 캄브리아기 바다의 산호는 자연계의 협력과 공동체 의식을 보여주는 아주 좋은 예다.

4. 해파리

해파리도 산호와 같은 친족에 속해 있지만, 둘은 같은 친족이라는 것이 무색할 정도로 전혀 친하지 않다. 우리는 이 친족, 또는 문을 자포동물이라고 부른다. 해파리는 해면동물처럼 원시 생물이지만, 종처럼 생긴 머리를 펌프처럼 움직여 헤엄칠 수 있다.

그러나 신경계가 아주 단순해, 감각기관도 없고 하나뿐인 구멍이 입 역할도 하고 항문 역할도 한다. 캄브리아기 바다에서 아주 흔했고, 어떤 것들은 사자만큼 강한 펀치력을 자랑했다.

오스트레일리아 연해에 사는 상자해파리지금까지 산 생물 가운데 가장 독성이 강한 생물의 하나로 손꼽힌다. 이것의 촉수에는 작살 같은 치명적인 무기가 달려 있고 작살 안에는 코일 같은 관이 있어, 누가 성가시게 굴면 화살 같은 실을 쏘아 몸을 마비시키는 독을 주입한다. 이 적의에 불타는 중무장한 가공할 생물은 계속 새로운 작살을 만들어낸다.

해파리는 떼를 지어 사냥을 한다. 캄브리아기 바다에서는 해파리들이 거대한 무리를 이루어 밤에는 수면에 올라와 녹조식물을 먹고 낮에는 오징어 같은 물고기들에게 잡아먹히지 않으려고 물속 깊이 들어가는 것을 볼 수 있었을 것이다.

해파리는 물론 해면동물보다 인간과 더 가까운 친척이다. 해파리도 최초로 세포조직이 생긴 생물 가운데 하나이기 때문이다. 시간이 니자면서 이런 세포조직은 진화해 심장과 허파 같은 특수한 기관이나 신체 부위가 되었다.

 5. 암모나이트

6550만 년 전에 공룡이 멸종되었을 때 다른 많은 생물종들과 함께 죽어 수백만 년 동안 멸종 상태였지만, 화석 사냥꾼이라면 누구나 이것을 알아볼 것이다. 이 독특한 나선형 화석은 여기저기서 불쑥불쑥 나타난다. 뱀처럼 생겼지만, 사실 이것의 가장 가까운 친척은 오늘날의 낙지와 오징어 같은 두족류다.

암모나이트는 약 4억 년 전인 데본기에 처음 나타났다. 이 동물의 살아 있는 부분들은 가장 나중에 생긴 가장 큰 방에 들어 있었다. 껍질은 날카로운 이빨을 가진 포식자들을 막기에 아주 좋은 보호 장비였다. 암모나이트 화석에서 이발 자국이 발견되기도 하는데, 이것은 반갑지 않은 공격이 남긴 상처다.

암모나이트는 아주 오랫동안 껍질 속에 몸을 숨길 수 있었다. 공격을 받으면 방으로 들어오지 못하도록 방문을 걸어 잠그는 장치가 있었다. 매우 크게 자랄 수도 있어, 영국 남부에서 발견된 한 화석은 길이가 2피트가 넘고, 독일에서 발견된 화석은 지름이 6피트가 넘는다. 암모나이트 껍질은 아주 좋은 화석을 만들어, 사람들은 수백 년 동안 그것을 수집했다.

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