캄브리아기부터 오늘날까지 바닷속 절지동물의 진화 과정

한동안 식물 얘기만 하다가 오늘은 동물 얘기를 하려고 합니다. 동물 얘기라고 하면 보통 바로 포유류가 떠오르시겠지만 한자 그대로 해석한 동물의 뜻은 움직이는 모든 물질, 그러니까 곤충, 갑각류, 심지어는 미생물이나 기계 등도 포함되는 것이죠.

 

그래서 오늘 떠오른 주제는 절지동물에 관한 얘기인데요. 절지동물에는 곤충류, 거미류, 게, 새우류,지네류가 모두 포함됩니다. 등뼈가 없는 무척추 동물이지만 몸이 딱딱하고 몸과 다리에 마디가 있는 동물을 뜻해요.

 

자 그럼 고대 생물들과 현존하는 절지동물들 사이의 생물학적, 진화론적 연관 관계에 대해 이야기해 보겠습니다. 삼엽충, 지네, 새우, 게와 같은 생물들이 어떻게 진화해왔으며, 이들은 어떤 연관성을 가지고 있을까요?

 

절지동물은 지구상에서 가장 다양한 동물 문으로, 약 10억 년 전부터 진화의 길을 걸어왔습니다. 절지동물의 초기 조상은 물속에 살았던 단순한 형태의 생물들이었으며, 이들은 점차 다양한 형태로 분화해왔습니다. 삼엽충은 이러한 초기 절지동물 중 하나로, 약 5억 4천만 년 전 캄브리아기 대폭발 시기에 등장했습니다.

 

캄브리아기의 예상 모습

 

고대의 바다는 지금과는 아주 달랐습니다. 캄브리아기(약 5억 4천만 년 전)에는 '캄브리아 대폭발'이라고 불리는 사건이 있었습니다. 이 시기에 갑작스럽게 많은 종류의 생물들이 나타났는데, 삼엽충도 이때 등장했습니다. 이 시기의 생물들은 주로 바다에 살았고, 현재의 생물들과는 형태가 많이 달랐습니다.

 

오르도비스기(약 4억 8천 5백만 년 전)에는 해양 생물들이 다양하게 번성했습니다. 이 시기에는 첫 번째 대규모 멸종 사건이 일어났는데, 그 이유는 아직도 명확하게 밝혀지지 않았습니다. 하지만 이 멸종 후에도 생명은 다시 번성하게 됩니다.

실루리아기(약 4억 4천 3백만 년 전)는 생물들이 다시 번성하는 시기였습니다. 이때는 첫 번째 육상 식물과 곤충들이 등장하기 시작했습니다. 바다에서는 여전히 다양한 해양 생물들이 살고 있었습니다.

데본기(약 4억 년 전)는 '어류의 시대'로 불립니다. 다양한 종류의 어류가 나타났고, 이 시기에 최초의 양서류가 등장하면서 생물들이 본격적으로 육상으로 진출하기 시작했습니다.

석탄기(약 3억 6천만 년 전)는 거대한 숲이 번성하던 시기로, 대기 중의 산소 농도가 높아지면서 곤충들이 거대하게 성장할 수 있었습니다. 이 시기에는 거대한 잠자리와 같은 곤충들이 살고 있었습니다.

 

석탄기의 예상 모습

 

삼엽충은 고대 바다에서 번성한 절지동물로, 지금까지도 투구게 등이 삼엽충과 비슷한 형태를 하며 남아있는데요. 그 구조는 현재의 많은 절지동물들과 유사합니다. 삼엽충의 몸은 세 부분으로 나뉘어 있으며, 이는 머리, 몸통, 꼬리로 구성되어 있습니다. 이러한 구조는 현대 절지동물의 기본적인 체계와 비슷합니다. 삼엽충은 약 2억 5천만 년 전 대멸종 사건으로 멸종했지만, 이들의 유전적, 구조적 특징은 다른 절지동물들의 진화에 중요한 기초가 되었습니다.

 

삼엽충의 다양한 모습

 

 

삼엽충의 멸종 이후, 절지동물은 다양한 방향으로 진화했습니다. 지네와 같은 다지류는 삼엽충의 구조에서 많은 다리를 가지는 방향으로 진화했습니다. 지네는 몸이 길쭉하고 많은 다리를 가지고 있으며, 이는 그들이 다양한 환경에서 빠르게 이동할 수 있도록 해줍니다. 이러한 특징은 삼엽충의 다지체 구조와 유사하지만, 지네는 육지 생활에 더욱 적응한 형태로 진화했습니다.

 

삼엽충 화석은 생각보다 흔해서 가격이 싸다.

 

갑각류, 특히 새우와 게는 삼엽충과 다른 방향으로 진화했습니다. 이들은 물속 생활에 적응하면서 단단한 외골격을 발전시켰고, 이는 삼엽충의 외골격과 유사합니다. 새우는 긴 몸과 많은 다리를 가지고 있으며, 이는 지네와 유사한 특징을 가지고 있습니다. 그러나 새우는 물속 생활에 최적화된 형태로 진화하면서 다리가 수영에 적합하게 변형되었습니다. 게는 몸이 더욱 단단한 껍데기로 둘러싸여 있으며, 이는 물속에서 보호를 위한 진화적 결과입니다.

 

삼엽충, 지네, 새우, 게는 모두 절지동물이라는 공통점을 가지고 있으며, 이들은 각각의 환경에 적응하면서 다양한 형태로 진화해왔습니다. 삼엽충의 기본적인 체계는 현재의 절지동물들이 각자의 환경에 맞게 변형되면서도 유지되어 왔습니다. 예를 들어, 삼엽충과 새우, 게의 외골격은 보호와 지지 기능을 하며, 이는 환경에서의 생존에 중요한 역할을 합니다. 지네와 같은 다지류는 많은 다리를 통해 빠르게 이동할 수 있는 능력을 발전시켰고, 이는 포식자나 먹이를 찾는 데 유리한 특징입니다.

 

새우, 게

 

 

결국, 삼엽충은 절지동물의 초기 형태로서 중요한 위치를 차지하며, 이들의 진화적 특징은 지네, 새우, 게와 같은 현대 절지동물들에게도 많은 영향을 미쳤습니다. 삼엽충의 멸종 이후, 절지동물은 다양한 환경에 적응하면서 서로 다른 형태와 기능을 가진 다양한 그룹으로 분화되었습니다. 이러한 진화 과정은 생물학적으로 매우 중요하며, 현대 절지동물의 다양성을 이해하는 데 큰 도움을 줍니다.