2007년에 중국 후베이 성에서 발견 된 캄브리아기의 화석을 조사한 결과, 그 절반이 지금까지 알려지지 않은 새로운 종임이 밝혀졌다.
캄브리아기(5억 5000년전)를 경계로, 생물의 특징은 무늬가 바뀌었다. 그 고대 생물은 현재 우리가 목격하고있는 생물의 특징을 갖추고 있다.
하지만, 왜 캄브리아기에 생물의 큰 변화가 나타나게되었는지? 정말 캄브리아 폭발에 의해 초래된 것일까?
다양한 가설이 있지만, 아직 논란은 계속되고있다.
이번에 발견 된 화석을 조사하는 것으로, 고대 생물의 생태와 다양화를 아는데 큰 단서을 얻을 수 있을지도 모른다.
■ 캄브리아기에 방문한 생물 다양성의 수수께끼
복잡한 동물의 흔적이 처음으로 보인것은, 6억년 전 에디아카라기이다. 그러나, 이것들이 오늘날의 생물과 어떻게 관계하고 있는지 알기는 어렵다.
그 이유의 하나는, 빙하 시대에 바위가 깎여버렸기 때문에, 그 시대의 화석이 적기 때문이다. 당시의 생물의 모습이 그 후의 생물과는 명확하게 관계하고 있는 것처럼 보이지 않는 것도 한 요인이다.
그런데, 캄브리아기(5억 5000년 전)로 되면서 무늬가 탈바꿈...
예를 들어 캐나다의 유명한 버지스 혈암 등의 화석층에서 발굴 된 화석은, 오늘날 우리가 목격하고있는 생물의 특징을 명확하게 갖추고 있다.
그러나 그럼에도 불구하고, 이러한 변화가 정말 당시의 캄브리아기 폭발에 의해 출현 한 것인가? 어떤 환경의 변화가 이 다양화를 가져왔는가? 등을 놓고 여전히 많은 논의가 있다.
■ 행운이 겹쳐...5억년의 화석이 남아 있었다
이 지역에 화석이 남아있었던 것도 행운이 겹친 덕분이다.
"청강 생물상"이라는 퇴적층에서 발견 된 생물은, 번식하기 위해서는 물속에 풍부한 산소가 포함되어 있어야 한다.
그러나 산소는, 이러한 생물의 사체를 분해 해 버리는 생물도 만들어 낸다. 따라서, 화석 생물은 한때 비교적 얕은 대륙붕 바다에서 번식하고 있었지만, 죽은 후에 해류에 의해 산소가 부족한 깊은 곳까지 들어간 것 같다.
그 해류는 동시에, 퇴적물에 안정된 흐름을 만들어 연체 동물의 몸체가 상하지 않도록 땅속에 고이 묻어주기도...
퇴적물이 압축되어 퇴적암이 되고나서, 열과 힘으로 화석을 파괴하는 화산 같은 지질 활동도 피해야만 가능.
■ 발굴 된 절반이 미지의 신종
이러한 특별한 조건이 겹쳐 특히 잘 보존된 화석을 생산하는 땅을 라제르스타탠이라 말한다. 이번 경우, 호북성을 흐르는 청강 유역이다.
여기에는 눈으로도 확인할 수 있는 밝은 암석층과 어두운 바위층이 교대로 겹쳐져있고, 지층이 최대 50미터의 두께로 메워져있다.
그 바위는 버지스 혈암보다 약간 오래된 약 5억 1800만 년 전 무렵으로, 유네스코의 세계 유산에 등록되어 있는 청지앙 화석 산지와 동시기에 퇴적 된 것 같다.
청강에서 100종 이상의 캄브리아기 화석이 대량으로 발굴되었지만, 특필해야 할 것은 그 절반 이상이 지금까지 발견 된 적이없는 종류였던 것이다.
또한 청강과 청지앙에서 같은 종의 화석은 8종 밖에 발견되지 않았고, 양 지역이 별도의 생태계였었다는 것을 제안하고 있다.
■ 내장까지 남겨진 놀라운 보존 상태
화석의 보존 상태가 좋고, 해면 동물, 해파리, 말미잘 등 연체 동물이 촉수와 입에 이르기까지 세심하게 남아있다. 그리고 대부분의 경우 내장까지 확인할 수 있을 정도이다.
이들의 화석은, 신종으로 공식적으로 언급되지 않은 상태에서도 예의 의문에 답해준다.
예를 들어, 동물의 계통수의 초창기 지점에 위치한 유즐동물류는 현재 촉수를 가지고있다. 그런데 지금까지 발굴 된 초기의 화석에 그러한 특징은 없고, 그 진화가 비교적 최근의 일일 가능성도 주장.
그러나 청강의 화석은 제대로 촉수가 갖추어져 있으며, 이 논의에 마침표를 찍을 수 있을 것 같다.
■ 초기의 생태계에 대한 새로운 지견
놀라운 발견이지만, 이것은 시작에 불과 할지도 모른다.
청강은 버지스 혈암과 청지앙과 달리 열이나 풍화의 영향을 받지 않았다. 연체 동물의 보존에 대해서는 두 지역보다 양호할 가능성마저 있는것 이다.
또한 중국 청강 지역에는 캄브리아기의 퇴적층이 확산되어 있는 것 같다. 연구팀의 첫 번째 샘플에서는, 유사한 화석이 이 지역의 다른 곳에서도 발굴 할 수있을 가능성이 제기되고 있다.
만약 정말로 그러한 화석이 발견되면, 지상 최초의 동물들이 만들어 낸 생태계의 다양성과 그 종류가 형성된 조건이 지금까지보다 명확하게 이해할 수 있게 될 것이다.
이 연구는 "Science"에 게재되었다.