곤충이야? 문어야?…50년간 몰랐던 화석 정체는[파도타기]

[세종=이데일리 권효중 기자] 지난 50년동안 연체동물인지, 절지동물인지 등 정체를 두고 의견이 분분했던 한 북극 화석, 최근 우리나라 극지연구소가 이 생물의 정체를 밝혀냈다. 5억 2000만년 전 살아있던 곤충인 이 화석은 ‘화살벌레’의 한 종류로 판명됐다. 이와 같은 연구는 극지의 과거는 물론, 현재 생태계 연구 폭도 넓힐 수 있다.

(자료=극지연구소)

2일 극지연구소에 따르면, 연구소는 최근 약 5억 2000만년 전 ‘넥토카리디드’ 화석을 분석한 결과, 이 생물군이 원시적인 화살벌레의 일종에 속한다는 사실을 밝혀냈다.

넥토카리디드는 고생대 초기 바다에서 산 동물이다. 1976년 캐나다에서 처음으로 화석이 발견된 이후 절지동물, 연체동물 등 다양한 계통으로 학계의 의견이 나뉘었다. 현생 곤충, 문어, 물고기 등 어느 동물의 조상으로 봐야 할지에 대한 의견조차 엇갈린 셈이다.

2010년 캐나다에서 다수의 넥코카리디드 화석이 발견되면서 이 동물이 원시 두족류에 해당하는 연체동물이라는 주장이 실렸지만, 여전히 논란은 이어졌다. 이후 극지연구소는 화석 11점을 발견했고 정밀 형태 분석을 통해 이 생물이 ‘원시 화살벌레’라고 발표했다.

박태윤 극지연구소 박사와 영국 브리스톨대학교의 야콥 빈터 박사는 덴마크 연구팀과 함께 북그리란드에 위치한 ‘시리우스 파셋’을 방문, 이곳에서 넥토카리디드 화석을 발견했다. 시리우스 파셋은 5억년 전 고생대 화석이 남이 있는 전세계에서 손꼽히는 화석 산지 중 하나로, 극지연구소는 사실상 이곳을 현장 조사할 수 있는 유일한 곳이다.

연구팀은 넥토카리디드 화석을 분석한 결과, 몸통에서 2개의 신경절을 발견했다. 신경절이 머리가 아닌 몸통 중앙에 있는 것은 모든 벌레 중 화살벌레에서만 나타나는 특성으로, 넥토카리디드가 화살벌레의 조상이라는 이야기다.

신경절 발견에는 극지연구소의 기술이 중요한 역할을 했다. 앞서 극지연구소는 지난 2016년 세계 최초로 ‘EPMA(전자 프로브 미세분석기)’ 기반의 화석 분석 기술을 개발했다. 이를 활용하면 화석 표면 탄소뿐만이 아니라 원소 분포를 정확히 파악해 화석 내부 구조도 밝혀낼 수 있다.

극지연구소는 이번 발견이 자체적인 기술로 지난 50여년간 이어진 학계의 논란을 끝낸 사례라고 자평했다. 박태윤 극지연구소 책임연구원은 “북극 오지 현장 조사는 쉽지 않았지만, 초기 동물 진화의 비밀을 푸는 데 기여할 수 있다는 점에서 큰 보람을 느낀다”고 말했다.

이처럼 극지는 고대 생물은 물론, 현재 생태계에서도 다양한 역할을 수행하고 있어 무궁무진한 연구의 대상이다. 극지연구소는 대기나 기후와 더불어 장기간의 환경 관측, 화석부터 미생물까지 다양한 조사를 통해 생태계 일부를 계속해서 조명해 나가겠다는 계획이다.