바다 생물의 기원

광익류(유립테리드)는 길이가 2미터 넘게 자랄 수 있고 맹독을 지닌 꼬리가 달려 있어, 선사시대 바다에 사는 가장 위험한 생물 가운데 하나였다.

1. 멍게

멍게는 커다란 주머니처럼 생겼다. 바다 밑에 달라붙어 날마다 엄청나게 많은 물을 마시며 먹이는 걸러내고 물은 다시 바다로 내보낸다. 언뜻 보면 해면동물과 비슷해 보이지만, 사실은 그보다 훨씬 복잡하다.

멍게는 선사시대 바다 밑에서 흔히 볼 수 있는 것이었지만, 이것이 진화한 방식은 인간을 포함해 운 좋게도 미래의 지구에서 살 수 있었던 모든 종류의 생물에 중요한 것이었다.

멍게는 새끼를 낳는데 이것은 올챙이처럼 헤엄을 치고 다닌다. 멍게 새끼는 척색이라고 하는 아주 원시적인 형태의 등뼈가 들어 있는 특수한 꼬리로 추진력을 얻는다. 멍게의 후속들은 이런 척색이 발달해 등뼈가 되었다.

등뼈란 사람의 척추를 이루는 뼈들을 말한다. 척추신경이나 척추가 있는 동물은 모두 척색동물이라고 부르는 이 집단에 속하며, 여기에는 어류와 양서류, 파충류, 조류, 포유류가 모두 포함된다. 멍게 새끼는 지금까지 산 척색동물 가운데 가장 기본적인 형태를 지니고 있으며, 따라서 선사시대로 내려가면 인류 최초의 조상이었다.

하지만 가장 똑똑한 조상은 아니었다. 헤엄을 치고 가다가 딱딱한 바위를 발견하면 그곳에 딱 달라붙어서 몸에서 헤엄치는 데 필요한 부분을 모두 먹어버린다. 이제 쓸모가 없기 때문이다. 그 중에는 귀중한 신경줄도 있는데, 다른 종들은 그것이 발달해 등뼈와 뇌가 되었다.

2. 창고기

지구에 처음 나타난 물고기처럼 생긴 것들은 크지 않을지는 몰라도 아주 오래되었다. 오늘날의 창고기 같은 것은 약 5억6천만 년 전에 나타났다. 이것은 멍게 새끼를 복제하는 과정에 어떤 오류가 생겨 진화되어 나온 듯하며, 어쩌면 그것은 해저에 제대로 달라붙지 못해 발생한 오류였을 것이다.

모든 물고기와 마찬가지로 창고기 역시 우리의 먼 친척이다. 몸의 길이를 따라 척수가 있다. 그러나 비슷한 것은 거의 여기까지다. 우리와 달리 창고기는 척추동물이라고 부를 수 없다. 척수가 뼈에 둘러싸여 있지 않은 탓이다. 

창고기는 뇌가 없지만 옆구리에 작은 아가미가 있어, 그것으로 바닷물을 들이마셨다가 내뿜으며 작은 먹이를 걸러먹는다. 창고기는 또 해저에 있는 모래 속으로 깊이 파고들어가 포식자로부터 자신을 보호한다.

3. 판피어류

선사시대 바다에서 가장 무시무시한 생물 중에는 지금은 멸종된 판피어류가 있었다. 판피어류는 최초로 턱과 이가 있는 물고기들 가운데 하나였으며, 그것은 아마 아가미 중 하나가 환경에 적응해 변한 것이었을 것이다. 

최근의 연구는 어떤 종의 판피어류는 지금까지 알려진 생물을 모두 통틀어 덥석 깨무는 힘이 가장 강한 생물 가운데 하나였음을 보여주었다. 판피어류의 이는 상어도 한 번에 덥석 물어 두 동강 낼 수 있었다.

판피어류는 길이가 10미터까지 자랄 수 있었고, 무게도 4톤이 넘었다. 큰 것은 마치 탱크 같았다. 머리와 목에 무겁고 정교한 장갑판을 두르고 있었고, 몸통은 두꺼운 비늘에 덮여 있었다. 이것은 지느러미도 장갑판을 댄 관에 둘러싸여 있었다.

판피어류는 세계 최초의 진정한 척추동물 가운데 하나였다. 이것의 척수는 우리의 척수처럼 일련의 뼈마디에 둘러싸여 있었다. 판피어류는 아주 못생겼지만, 그래도 우리의 사촌이다. 그러나 초기 지구에서 대규모 멸종이 일어난 시기 가운데 하나인 데본기 말에 모두 죽었다.

4. 광익류

여기 판피어류 같은 물고기가 왜 그처럼 고도로 발달된 갑옷으로 자신을 보호할 필요가 있었는지를 말해주는 적절한 근거가 있다. 지금은 멸종된 광익류는 아주 무시무시한 물고기였다. 

이것은 대못이 박힌 긴 꼬리가 있었고, 꼬리에는 아주 치명적인 독이 있는 침이 달려 있었다. 길이도 2미터 이상 자랄 수 있어, 지금까지 산 가장 큰 절지동물 가운데 하나다.

절지동물은 하나의 문을 이루고 있다. 꼭 이처럼 생긴 삼엽충도 이 문에 들어간다. 절지동물문은 모든 생물 가운데 가장 수가 많아, 모든 곤충류와 거미류, 갑각류가 여기에 포함된다. 오늘날 알려진 모든 생물종 가운데 80퍼센트 이상이 절지동물이다.

절지동물은 어디서나 살 수 있어, 바다에서도 살 수 있고 육지에서도 살 수 있고 공기 중에서도 살 수 있다. 절지동물은 몸통이 마디로 나뉘어 있고, 또한 겉에 딱딱한 골격이 있어 이것으로 몸을 보호한다.

광익류는 2억5200만 년 전에 일어난 페름기의 대멸종 때 다른 많은 종과 함께 멸종되었다. 이 무시무시한 생물의 화석은 지금까지 200점이 넘게 발견되었다. 최근에는 스코틀랜드 해안에서 길이가 1.6미터나 되는 광익류가 남긴 자취가 화석으로 발견되기도 했다.

5. 파이크

선사시대 바다에서 오늘날의 파이크 물고기의 조상들은 두 가지 두드러진 특징을 드러냈다. 그것은 이들이 번성하는 데 결정적 역할을 했고, 다른 생물들에게 전해졌다. 두 가지 특징 가운데 하나는 몰래 사냥하는 법을 배운 것이다. 이것들은 상어와 달리 속도와 완력에만 의지하지 않았다. 대신 먹잇감이 나타나면 아주 조용히 따라가서 꼼짝도 하지 않고 있다가 느닷없이 덤벼들어 먹잇감이 깜짝 놀라 달아날 틈을 거의 주지 않았다.

이것들이 그럴 수 있었던 것은 가라앉지 않도록 계속 헤엄을 쳐야 하는 다른 물고기들과 달리 물속에서 완전히 정지해 있을 수 있는 새로운 장치를 개발했기 때문이다. 몸속에 있는 부레라는 공기주머니를 이용한 것이다. 그래서 가라앉고 싶으면 공기주머니에서 공기를 일부 빼 혈관으로 보내고, 떠오르고 싶으면 반대로 공기주머니로 공기를 보낸다.

그 결과 이 물고기는 바다에서 움직이지 않고서도 늘 같은 깊이에서 머물 수 있었다. 이것은 잠수함의 작동 방식과 조금 비슷하다. 사실 인간의 위대한 발명품 가운데는 이미 자연에 있는 것을 그대로 본뜬 것이 많다.

오늘날의 파이크 물고기의 조상들은 작은 공기주머니도 개발해 주변에 있는 물속에서 무슨 일이 일어나고 있는지도 들을 수 있었으며, 이것의 친척인 진골어류는 최초로 들을 수 있었던 동물이다. 음파가 물속에서 나아가면 이것이 공기주머니에 있는 공기를 진동시키고, 우리 귀에 있는 것과 같은 작은 뼈가 이런 진동을 뇌로 보내, 뇌에서 진동을 소리로 해석했다.

6. 폐어류

거칠고 위험한 선사시대 바다에서 생존을 위해 싸우는 중간 크기의 물고기가 있다고 상상해보라. 그런데 이 물고기가 바다를 단념하고 무작정 해변에 올라 완전히 새로운 삶을 살기로 했다면 얼마나 멋진 일인가. 오늘날의 폐어류의 조상들은 최초로 아가미 가운데 하나를 원시적 공기 호흡 장치로 바꾸어 선사시대 바다에서 탈출할 수 있었던 생물들 가운데 하나였다.

오늘날 살아 있는 폐어류는 여섯 종밖에 없지만, 이들과 가까운 친척이 4억1700만 년 전에 바다에서 나왔다. 폐어류는 비교적 최근인 1879년에 오스트레일이아에 있는 퀸즐랜드 해안에서 발견되었다. 이것들이 발견된 곳 근처에는 약2억 년 전의 것으로 추정되는, 이것들의 먼 조상의 화석도 있었다.

이것들은 오늘날의 폐어류와 거의 똑같이 생겼고, 그래서 오늘날 많은 과학자들은 폐어류를 살아 있는 화석이라고 본다. 살아 있는 화석이란 아주 먼 옛날의 조상과 거의 똑같은 생물을 말한다.

폐어류는 아주 힘센 긴 뱀장어처럼 생겼다. 이것들은 물이 부족한 건기에는 진흙 속으로 파고 들어가 폐를 이용해 생존한다. 강어귀에 살며 공기로 호흡해 강물이 말라버리는 몇 달 동안에도 살아남는 법을 배운 것이다.

폐어류는 육지에서 사는 데 도움이 되는 다른 특징들도 드러냈는데, 그 가운데 고도로 발달된 네 지느러미는 딱딱한 마른 땅에서 ‘걸어 다니기’ 에 좋게 변했다. 이런 장치들은 매우 살기 힘든 서식지에서 살아남으려면 꼭 필요한 것들을 제공했다. 

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