과학관이나 박물관에서 우리가 볼 수 있는 전시물들은 수장고에 잠들어 있는 유물의 극히 일부 중 하나다. 그래서 수장고에서 우연히 찾아낸 유물이 지금까지 알려진 사실을 뒤흔들 때가 심심찮게 발생한다. 영국 브리스톨대 지구과학부, 런던 자연사박물관 화석 파충류·양서류·조류부, 레딩대 생명과학부, 아르헨티나 자연과학박물관 척추동물 고생물학부, 국립과학기술연구위원회, 스페인 바르셀로나대 유전·미생물·통계학과, 탄자니아 다르에스살람대 고고학·문화유산학과 공동 연구팀은 영국 런던 자연사박물관 수장고에 60년 넘게 방치돼 있던 탄자니아 만다층에서 나온 트라이아스기 화석이 지금까지 학계에 알려지지 않았던 2억 4000만년 전 신종임을 확인하고 ‘디노돈토사우루스 이시아바만다’(Dinodontosaurus isiyavamanda)로 명명했다고 21일 밝혔다. 연구팀에 따르면 이번 발견으로 공룡이 언제 처음 등장했는지 다시 계산해야 할 근거가 나왔다. 이 연구 결과는 고생물학 분야 국제 학술지 ‘척추동물 고생물학 저널’ 9월 16일 자에 실렸다. 이번에 재해석된 화석은 1963년 영국 고생물학자들이 지금의 탄자니아 지역에서 발굴해 런던 자연사박물관으로 옮긴 것으로 극히 일부만 연구된 채 수장고에 방치돼 있었다. 연구팀은 발굴 후 개봉되지 않은 골격 표본과 2012년 같은 지역에서 발견된 조각난 머리뼈를 함께 분석했다. 재검토 과정에서 같은 표본 번호 아래 최소 4개 개체분의 뼈가 뒤섞여 있다는 사실도 확인됐다. 두 표본 모두 남미에서만 발견되던 디노돈토사우루스 속에 속했으며 공룡이 아니라 부리와 한 쌍의 엄니를 가진 초식동물 ‘디키노돈트’로 포유류로 이어지는 단궁류 계통에 속하는 것으로 파악됐다. 연구팀은 X선 컴퓨터단층촬영(CT)와 3차원 표면 스캔으로 머리뼈 길이 30㎝ 표본을 정밀 분석했다. 전상악골의 구개 융기가 앞쪽에서 혹처럼 부풀고 측두교 정중선에 홈이 있는 점 등이 기존 두 종과 구별되는 특징이 있었다. 이에 124개 분류 단위와 199개 형질을 놓고 베이즈 추정, 최대우도법, 최대절약법 등 세 가지 계통분석을 했다. 입천장 구조는 식성도 알려주는데 디키노돈트의 구개 융기는 날처럼 생겨 식물을 잘라내는 데 쓰이지만 이 종은 앞부분이 둥글게 부풀어 있다. 단단한 먹이를 깨 먹는 거북이나 늑대장어를 닮았다. 입천장 뼈 선반이 짧아 무는 힘에도 유리했을 것으로 추정됐다. 같은 지층에서만 디키노돈트가 5~6종 확인됐는데 이는 덩치 큰 초식동물들이 먹이를 나누면서 공존했음을 보여주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 특히 이번에 재확인된 화석이 나온 탄자니아 지층은 가장 오래된 공룡 후보인 니아사사우루스와 아실리사우루스가 발굴된 최적층이다. 문제는 이 지층의 연대를 직접 잴 방법이 없다는 점이다. 암석의 절대 연대는 화산재에 섞인 광물을 분석해 구하는데 탄자니아 지층에는 그런 화산재층이 없다. 그래서 고생물학자들은 같은 화석이 나오는 다른 지역 지층을 ㅊ찾아 둘은 같은 시대라고 짝지은 뒤 연대가 측정된 쪽 숫자를 빌어온다. 그동안 탄자니아 지층의 짝은 남아프리카공화국이었다. 몇몇 화석을 공유한다는 이유로 탄자니아 지층은 중기 트라이아스기 아니시안(약 2억 4700만~2억 4200만 년 전)으로 분류돼 왔다. 그러나 이번 연구는 그 짝을 바꾸게 했다. 남미 지역에만 있는 줄 알았던 디노돈토사우루스가 탄자니아에서도 나온 이상 같은 속이 발견되는 브라질·아르헨티나 지층과 같은 시대로 봐야 한다는 것이다. 그리고 남미 지층에는 탄자니아에 없는 화산재가 있다. 아르헨티나 차냐레스층 하부는 이 방식으로 약 2억 3600만년 전이라는 값을 도출했다. 연구팀은 탄자니아 지층이 아니시안이 아니라 그보다 1000만년가량 늦은 후기 라디니안~카니안이라고 결론 내렸다. 같은 지층에 묻혀 있던 ‘가장 오래된 공룡 후보’들의 나이도 그만큼 젊어진다. 공룡 계통이 지구에 등장한 시점이 지금까지 생각해온 것보다 늦었을 수 있다는 의미이다. 마이크 데이 영국 런던 자연사박물관 박사는 “이번 연구는 야외 발굴 못지않게 박물관 수장고를 다시 들여다보는 일이 과거에 대한 이해를 바꿀 수 있음을 보여준다”며 “지구에 공룡이 나타난 시기가 더 늦춰질 수 있을지 추가 연구가 필요하다”고 설명했다.

경남 함양군 공무원이 지리산을 등반하던 중 멸종위기 야생생물 1급인 무산쇠족제비를 발견해 관심을 끌고 있다. 13일 함양군은 사회복지과 김종남 과장이 지난 12일 지리산 백무동에서 장터목으로 향하는 등산로 인근에서 무산쇠족제비를 발견했다고 밝혔다. 지리산 천왕봉을 300회 이상 오른 김 과장은 평소 야생생물에 관심을 갖고 등산 중 주변을 살피던 중 바위 아래에서 작은 동물이 모습을 드러내는 장면을 포착했다. 그는 해당 개체를 사진으로 촬영한 뒤 관련 자료를 확인한 결과 멸종위기 야생생물 1급인 무산쇠족제비로 파악했다. 김 과장은 “정확한 서식지는 보호를 위해 공개하기 어렵지만 백무동에서 장터목으로 향하는 구간에서 발견했다”고 밝혔다. 무산쇠족제비는 환경부가 지정한 멸종위기 야생생물 1급으로 국내 식육목 포유류 가운데 가장 작은 종으로 알려져 있다. 몸길이 15~16㎝, 꼬리 길이 약 4㎝, 몸무게는 100g 이하에 불과하다. 여름철에는 갈색 털을 띠지만 겨울에는 몸 전체가 흰색으로 변하며 설치류와 조류, 양서류, 파충류 등을 먹고 산다. 특히 한 마리가 연간 2000~3000마리의 쥐를 잡아먹는 것으로 알려져 생태계 균형 유지에 중요한 역할을 하는 종이다. 무산쇠족제비는 1927년 북한 함경북도 무산 지역에서 처음 보고됐다. 국내에서는 1974년 서울에서 확인됐다. 이후 일부 국립공원과 산악지역에서 간헐적으로 발견됐지만 개체 수가 적어 정확한 분포와 서식 밀도는 아직 파악되지 않고 있다. 지리산국립공원에서는 지난해 8년 만에 무산쇠족제비 서식이 확인된 바 있다. 이번 발견 역시 지리산이 멸종위기 야생동물이 살아갈 수 있는 건강한 생태환경을 유지하고 있음을 보여주는 사례로 평가된다.

곤충은 지구상에서 가장 많고 다양한 동물로 꼽힌다. 과학자들이 정식으로 이름을 붙이고 다른 사람이 식별할 수 있도록 한 곤충은 120만 종이다. 전문가들은 지구 전체 곤충 종 수를 600만 종으로 추정했으며 이 수치는 지난 40년 동안 표준으로 통용됐다. 그런데 이렇게 다양한 무리의 실제 규모가 그동안 알려진 것보다 두세 배 더 클 수 있다는 연구 결과가 나와 놀라움을 안긴다. 미국, 캐나다, 대만, 코스타리카, 영국, 태국, 프랑스 7개국 공동 연구팀은 전 세계 곤충 종(種)에 대해 새로 추정치를 계산한 결과 기존에 생각했던 것보다 800만에서 1400만 종이 더 존재할 가능성이 있으며 지금까지 발견된 것은 극소수에 불과하다고 4일 밝혔다. 이번 연구에는 미국 코네티컷대, 콜로라도대 자연사박물관, 코넬대, 펜실베이니아대, 로스앤젤레스 카운티 자연사박물관, 렉싱턴 벌목 연구소, 켄터키대, 캐나다 겔프대, 국립 곤충 보관소, 대만 국립칭화대 통계연구소, 코스타리카 몬테베르데 연구소, 코스타리카공과대, 영국 플리머스대, 태국 쭐랄롱꼰대, 프랑스 소르본대 생물학자, 통계학자, 곤충학자 등이 참여했다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 6월 30일 자에 실렸다. 연구팀은 코스타리카 북서부 ‘과나카스테 보전지역’(ACG)에서 수행된 집중 곤충 채집 데이터를 활용했다. ACG는 16만 9000㏊에 이르는 보호구역으로 해발 300m의 태평양 쪽 저지대 건조림부터 해발 1300m의 중간 고도 운무림을 거쳐 해발 575m의 카리브해 쪽 저지대 열대우림까지 약 100㎞에 걸쳐 다양한 기후대의 환경을 품고 있다. 연구팀은 우선 ACG에 5년 동안 설치한 15개의 말레이즈 트랩에서 잡은 163만 3855마리의 곤충 표본을 전부 DNA 바코딩했다. DNA 바코딩은 DNA의 짧은 염기서열을 분석해 고유한 종을 판별하는 기술이다. 이를 통해 핵심 말레이즈 트랩에서 5만 4000종에 가까운 곤충이 확보됐다. 최종 종합한 결과 1414종의 고치벌아과 벌이 확인됐다. 이어 통계 기법을 사용해 ACG에서 탐지된 고치벌아과 벌의 수와 잠재적으로 탐지되지 않은 벌 수 사이의 비율을 도출했다. 이 비율을 전체 곤충인 5만 4000종에 적용한 결과 ACG 내 서식하는 모든 곤충의 실제 추정 종수는 약 33만 3000종으로 추정됐다. 연구팀은 전 세계 곤충 종 수를 추정하기 위해 전 세계 수목 종의 추정치인 약 7만 3000종과 ACG 내 수목 종의 추정치인 1200~1500종 사이의 비율을 구했다. 또 포유류, 양서류, 산누에나방과에 대해서도 동일한 비율을 계산했다. 이 수목 비율을 ACG의 추정 곤충 수인 33만 3000종에 적용한 결과 전 세계 곤충 종 수의 범위를 최종적으로 1400만~2000만 종으로 추산했다. 최근 여러 보고서는 인간 활동으로 인해 전 세계 곤충이 급격히 폐사하는 ‘곤충 대멸종’ 상황에 직면했다고 경고하고 있다. 연구팀에 따르면 이번에 새롭게 밝혀진 전 세계 곤충 수 추정치는 살아남은 곤충들을 보호하기 위한 중요한 단계가 될 것이다. 연구를 이끈 멜리사 구즈만 미국 코넬대 곤충학 교수는 “존재 자체를 모르는 종은 보호할 수 없기 때문에 곤충 종의 추정치가 알려진 것보다 두세 배로 늘어난다는 것은 지구 생물다양성의 규모와 풍부함, 보존을 위한 노력에 큰 의미를 갖는다”고 밝혔다.

6600만 년 전 지구에 충돌한 지름 10㎞ 소행성은 당시 살고 있던 대부분의 생명체에게 엄청난 재난이었다. 하지만 과학자들은 바로 이런 때에 제 세상을 만난 듯 크게 번성한 생물도 있다는 점을 발견했다. 바로 곰팡이 같은 균류다. 소행성 충돌로 인한 먼지와 재로 인해 햇빛은 차단되고 동식물의 사체는 널린 환경에서 버섯과 곰팡이는 빠르게 증식해 죽은 생물들을 분해했다. 당시 이들이 남긴 막대한 양의 포자는 대멸종 이후에 곰팡이 세상이 펼쳐졌다는 사실을 보여준다. 하지만 얼마 뒤 다시 햇빛이 지상에 도달하자 곰팡이는 줄어든 반면 힘든 시기를 지난 식물의 씨앗은 새로운 싹을 틔웠다. 그리고 새를 제외한 공룡이 사라진 빈 땅은 포유류 같은 새로운 동물의 차지가 됐다. 그런데 일부 과학자들은 이 두 사건이 별개의 독립된 사건이 아니라 사실 밀접하게 연관된 사건이라고 보고 있다. 존스홉킨스대의 로잔나 P. 베이커와 아르투로 카사데발 연구팀은 2005년 신생대 포유류의 성공이 곰팡이와 밀접한 연관이 있다는 가설인 FIMS 가설(Fungal Infection Mammalian Selection Hypothesis)을 주장했다. 대멸종 직후 곰팡이 포자가 급증하면서 변온 동물인 양서류와 파충류는 엄청난 피해를 봤다. 곰팡이는 낮은 온도를 선호하기 때문에 이들은 곰팡이 질병에 취약한 편이다. 반면 포유류나 조류의 경우 체온이 높아 상대적으로 곰팡이가 증식하기 힘들다. 현재도 포유류나 조류는 세균이나 바이러스 질환에는 상대적으로 취약해도 곰팡이 질병에는 강한 편이다. 따라서 대멸종 직후 환경에서 가장 성공적으로 생존할 수 있었으며 이후 빠르게 번식해 비어 있던 신생대 초기 생태계의 주인공이 되었다는 가설이다. 연구팀은 곰팡이 가설의 타당성을 검증하기 위해 백악기 후기, 백악기-팔레오세(K/Pg) 경계, 그리고 팔레오세 초기의 지층을 조사했다. 연구팀은 고대 균류 포자를 찾을 가능성을 높이기 위해 섬세하거나 작은 포자를 제거할 수 있는 표준 처리 방법 대신 산성을 사용하지 않는 부드운 전처리 기법을 사용했다. 그 결과 조사한 세 곳에서 모두 균류의 폭발적인 성장이 발견됐다. 곰팡이의 폭발적 증식과 대규모 포자의 공기 중 유출 현상이 특정 지역이 아닌 전 지구적 현상이었고 곰팡이 감염에 취약한 파충류나 양서류에 불리한 환경이 조성되었다는 점을 시사하는 결과다. 다만 이번 연구에서 새롭게 밝혀진 점은 소행성 충돌 직후만이 아니라 약 3만 년에서 1만 년 전에 이미 균류 대번식이 진행되고 있었다는 점이다. 연구팀은 이것이 인도의 데칸 트랩 대규모 화산 폭발로 인한 기후 냉각기가 원인일 것으로 보고 있다. 이는 공룡과 다른 중생대 생물들이 소행성 충돌 이전에 이미 기후 변화로 상당한 피해를 입어 멸종에 더 취약해졌다는 기존의 일부 멸종 가설을 지지하는 결과다. 아무튼 연구팀의 가설이 옳다면 우리의 성공은 부분적으로 음식을 상하게 하고 가끔 사람에게 질병도 일으키는 곰팡이 덕분이다. 다만 곰팡이는 포유류를 돕기 위해서가 아니라 자연 생태계의 분해자로 죽은 생물의 사체를 분해해 다시 순환시켰을 뿐이다. 사실 포유류의 성공보다 자연의 분해자가 지구 생태계에서 곰팡이의 더 중요한 역할일 것이다.

‘도시 쥐와 시골 쥐’라는 이솝우화 기억나시나요. 도시 쥐가 “화려하고 맛있는 음식이 뭔지 보여주겠다”며 시골 쥐를 도시로 초대해 진수성찬이 가득한 곳으로 이끕니다. 시골 쥐가 감탄하며 음식을 먹으려던 순간 문이 열리고 고양이와 사람들이 들어오면서 두 쥐는 혼비백산해 도망칩니다. 소동이 가라앉고 도시 쥐가 다시 먹으러 나가자고 권하지만 시골 쥐는 “맛없는 음식이라도 마음 편히 먹을 수 있는 시골이 좋다”며 도시를 떠납니다. 우화가 주는 교훈은 행복의 상대적인 기준, 분수에 맞는 삶, 안전한 소박함과 위험한 풍요 등이었습니다. 그런데 과학자들은 우화의 다른 측면인 “도시 쥐는 왜 위험 요소 가득한 도시를 떠나지 않을까”에 주목했습니다. 프랑스 몽펠리에대 기능적 진화생태학 연구센터, 몽펠리에 진화과학 연구소, 미국 노스다코타 주립대, 오리건 루이스앤클라크대 공동 연구팀은 도시에 사는 야생동물들이 시골에 사는 같은 종의 개체들보다 더 대담하고 공격적이며 탐험적이고 활동적이라고 20일 밝혔습니다. 이런 재미있는 연구 결과는 영국 생태학회에서 발행하는 국제 학술지 ‘동물 생태학 저널’ 5월 19일 자에 실렸습니다. 연구팀은 28개국의 조류, 포유류, 양서류, 파충류, 곤충 등 다양한 야생동물 집단 133종을 조사한 논문 80편을 메타분석했습니다. 특히 도시에 서식하는 개체군과 비도시 지역에 서식하는 개체군의 행동이 어떻게 다른지를 세계 단위로 비교 분석했습니다. 도시 동물의 행동 변화에 대한 종(種)간 비교 연구는 많았지만 이번처럼 같은 종 안에서 거주 환경에 따른 행동의 차이를 전 세계 규모로 정량 분석한 것은 이번이 처음입니다. 분석 결과, 도시에 사는 개체군은 시골 거주 개체군보다 대담성과 공격성, 탐험성, 활동성이 모두 두드러지는 것으로 확인됐습니다. 이런 경향성은 특히 조류에서 가장 뚜렷하게 관찰됐습니다. 이번 결과에 대해 연구팀은 전 세계적으로 도시화가 가속하면서 서식지가 줄어들자 동물들이 위험을 감수하려는 성향이 강해지는 것이라고 설명했습니다. 연구를 이끈 트레이시 버크하트 미국 루이스앤클라크대 교수는 “동물들이 위험을 회피하지 않는다면 특정 지역에서는 사람과 야생동물이 마주치는 사례가 급증할 것”이라며 “동물들이 대담해질수록 인수공통감염병 전파 위험도 커질 수밖에 없다”고 경고했습니다.

북미 최상위 포식자로 불리는 ‘늑대거북’이 국내 하천 곳곳에서 발견되며 생태계 위협 우려가 커지고 있다. 늑대거북은 2022년 생태계교란 생물로 지정됐다. 미국과 캐나다 원산인 늑대거북은 반려동물용으로 국내에 들여온 뒤 하천과 저수지 등에 유기되면서 서울·인천·부산·대구 등 전국 곳곳에서 발견되고 있다. 환경부는 “국내에는 사실상 천적이 없고 어류·양서류·뱀 등 대부분의 수중 생물을 잡아먹는 강한 포식성을 지녔다”며 위해성이 매우 높다고 설명했다. 최근 생물 유튜브 채널 ‘TV생물도감’은 서울 불광천에서 늑대거북을 포획하는 영상을 공개했다. 발견된 개체는 약 3kg으로, 최초 제보 지점에서 1km 이상 떨어진 장소에서 확인됐다. 전문가들은 이미 여러 개체가 서울 도심 하천에 퍼져 있을 가능성을 우려하고 있다. 늑대거북은 북미 민물 생태계에서도 악어 다음급 포식자로 꼽힌다. 성체는 등갑 길이 최대 50cm, 몸무게는 10kg 이상까지 자라며 일부 야생 개체는 30kg을 넘긴 사례도 보고됐다. 수명은 50~60년에 달하고 100년 이상 생존한 사례도 있다. 먹성 역시 강하다. 물고기와 개구리, 수조류, 작은 포유류는 물론 오리 같은 새까지 공격한다. 긴 목을 순간적으로 뻗어 먹잇감을 낚아채는 방식으로 사냥하며, 입에 들어갈 정도 크기라면 거의 가리지 않는다. 특히 육지에서는 공격성이 더욱 강해진다. 긴 목과 강한 턱 힘 때문에 사람 손가락이 절단될 위험도 있는 것으로 알려졌다. 해외에서는 물놀이 중 사람을 무는 사고 사례도 보고된 바 있다. 전문가들은 늑대거북을 발견해도 직접 접근하지 말라고 당부한다. 물속에서 돌처럼 숨어 있다가 갑자기 공격하는 경우가 많고, 목이 몸통 뒤까지 꺾여 나오기 때문에 등갑을 잡아도 물릴 수 있어서다. 문제는 번식력까지 강하다는 점이다. 늑대거북은 한 번에 20~40개의 알을 낳으며 한국 기후에도 쉽게 적응한다. 일본에서는 겨울철 얼음 사이로 숨 쉬는 모습이 포착되기도 했다. 국내에는 악어나 코요테 같은 천적이 없어 개체 수 통제가 쉽지 않을 것이란 우려가 나온다. 환경부는 이미 사육 중인 개체는 허가를 받아야 계속 키울 수 있으며, 포기를 원하는 경우 수거센터를 통해 회수할 계획이라고 밝혔다. 야생에서 발견된 늑대거북은 원칙적으로 소각 처리된다.

남미의 열대우림에 서식하는 독화살개구리는 화려한 색상만큼이나 치명적인 독성으로 잘 알려져 있다. 독화살이라는 이름은 모양 때문이 아니라 원주민들이 이들의 피부에서 추출한 독을 화살촉에 발라 사냥에 사용했다는 데서 유래했다. 이들은 자연계에서 가장 강력한 생물학적 무기를 보유한 맹독성 양서류다. 하지만 이들의 강력한 독은 어느 날 갑자기 하늘에서 떨어진 재능이 아니다. 로마가 하루아침에 만들어지지 않았던 것처럼 독화살개구리의 독도 오랜 시간에 걸쳐 점진적으로 진화해 매우 정교하고 강력한 무기가 됐다. 사실 독화살개구리과(Dendrobatidae)에 속하는 여러 종은 스스로 독을 합성하지 못한다. 대신 야생에서 섭취하는 개미, 진드기, 지네, 딱정벌레 등 특정 절지동물이 포함하고 있는 ‘알칼로이드(Alkaloid)’ 독소를 체내에 축적한다. 먹잇감이 자신을 보호하기 위해 만든 방어 물질을 오히려 자신의 무기로 역이용하는 셈이다. 이들은 섭취한 독소를 체내에서 안전하게 분리해 피부로 배출하며, 때로는 독성을 강화하기 위해 화학적 변형 과정을 거치기도 한다. 미국 캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스를 비롯해 브라질 상파울루 대학교, 일본 오사카 공립 대학교 등 국제 공동 연구팀은 이러한 독성 축적 메커니즘이 어떻게 진화했는지 분석한 연구 결과를 ‘왕립 학회보 B: 생물과학(Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences)’에 발표했다. 연구팀은 독성 알칼로이드 축적 과정이 특정 시점에 갑자기 나타난 것이 아니라, 조상 대대로 점진적인 단계를 거쳐 발달해 왔다는 가설을 세우고 이를 증명하기 위한 실험을 설계했다. 연구팀은 진화적 거리가 다른 세 부류의 개구리를 비교 대상으로 선정했다. 우선 독화살개구리와 계통학적으로 거리가 멀어 독을 축적하지 않는 것으로 알려진 청개구리과(Hylidae)의 나무개구리(Dryophytes cinereus), 독화살개구리의 자매 그룹이지만 독성이 약한 아로모바티대과(Aromobatidae)의 한 종(Allobates femoralis), 그리고 강력한 독성을 지닌 전형적인 독화살개구리들을 실험군으로 구성했다. 연구팀은 이들에게 서로 다른 농도의 알칼로이드 용액을 투여하거나, 독성 알칼로이드를 도포한 초파리를 먹이로 제공하며 피부 및 주요 장기에 축적되는 독소의 양을 정밀 측정했다. 실험 결과, 독이 없는 일반 청개구리조차 아주 미량의 알칼로이드를 저장할 수 있는 기초적인 잠재력을 지니고 있음이 확인됐다. 중간 정도의 독성을 가진 종은 그보다 많은 양을, 전문적인 독화살개구리는 압도적으로 많은 양의 독소를 안전하게 저장했다. 이는 독소 저장 능력이 진화의 과정 속에서 서서히 강화된 연속적인 형질임을 시사한다. 사실 절지동물의 독을 흡수해 자신의 방어 무기로 삼기 위해서는 고도의 진화적 장벽을 넘어야 한다. 먹이의 독에 자신이 중독되지 않도록 신경계나 수용체에 내성이 생겨야 하며, 소화기관에서 흡수된 독소를 파괴하지 않고 피부까지 운반하는 특수한 수송 단백질 체계가 필요하다. 또한 체내 대사 과정에서 독소가 분해되어 사라지지 않도록 유지하는 능력도 필수적이다. 연구팀은 이러한 복잡한 생화학적 시스템이 단계별로 구축됐으며, 그 과정에서 독성 곤충을 먹어도 생존할 수 있는 개체들이 선택적으로 살아남아 오늘날의 독화살개구리로 진화했다고 설명했다. 사실 자연계의 독이야말로 하루아침이 아니라 수백만 년 동안의 세월 동안 시행착오를 반복해 나가면서 건설된 진화의 걸작인 셈이다.

‘못생겨도 맛은 좋아’는 못생긴 물고기로 이름난 아귀를 소개할 때 흔히 나오는 문구다. 사실 아귀는 처음 보면 이걸 어떻게 먹나 싶을 정도로 흉측하게 생겼지만, 잘 요리해서 먹으면 맛있는 물고기로 이런 말이 나올 만하다. 그런데 못생긴 동물은 아귀만 존재하는 것이 아니다. 아귀 말고도 깊은 바다에 사는 심해어 가운데서는 더 못생긴 물고기도 드물지 않다. 이미 멸종한 생물 가운데도 아귀에 뒤지지 않을 정도로 못생긴 생물들이 존재한다. 12일 학계에 따르면 미국 시카고 필드 자연사 박물관의 제이슨 파두와 동료들은 브라질 아마존 지역의 건조한 강둑에서 아귀 이상으로 못생긴 고생물 후보에 들어갈 수 있는 신종 화석을 발굴했다. ‘타니카 암니콜라’(Tanyka amnicola)라고 명명된 이 신종 화석은 현지 원주민인 구아라니어에서 유래한 ‘턱’(Tanyka)과 ‘강가에 사는’(amnicola)을 합쳐 명명됐다. 이런 이름이 붙은 이유는 기이하게 뒤틀린 턱과 옆으로 향한 이빨을 지니고 있기 때문이다. 발견된 화석은 15㎝ 정도 되는 턱뼈와 이빨 화석 전부이지만, 과학자들은 이것만으로도 타니카가 정확히 어디에 속하는 동물인지 알아냈다. 타니카는 현재의 양서류, 포유류, 파충류, 조류의 조상에 해당하는 줄기 사지류(stem tetrapod)에 속한다. 현재 육상 사지동물의 조상이 된 사지동물의 조상은 고생대 데본기에 물에서 육지로 상륙한 발 달린 물고기 같은 생물이었다. 타니카는 이 원시적 사지류 조상의 마지막 생존자로 2억 7500만 년 전 지층에서 발견됐다. 연구팀은 당시 기준으로 타니카가 일종의 살아있는 화석이었다고 보고 있다. 당시는 고생대 마지막 시기인 페름기로 완전히 육지 생활에 적응한 파충류와 포유류의 조상이 육상 생태계를 장악했다. 초기 사지류가 등장한 지 이미 1억 년 가까이 지난 시대였기 때문에 당시 물속에는 초기 사지류가 대부분 사라지고 물고기와 대형 양서류가 민물 생태계를 지배했다. 이렇게 세상이 바뀐 상태에서 줄기 사지류의 마지막 후손인 타니카는 이상하게 생긴 턱과 입으로 식물을 갈아 먹으며 살았던 것으로 보인다. 타니카의 턱뼈에는 작은 이빨인 치상돌기가 촘촘히 덮여 있어 마치 치즈 가는 도구처럼 음식을 갈아낼 수 있다. 과학자들은 아직 타니카의 위턱뼈를 찾지 못했지만, 위턱의 이빨과 작은 이빨들이 아래턱의 이빨들과 비슷한 방향으로 배열되어 있었을 것으로 보고 있다. 아래턱의 작은 이빨들이 위턱의 비슷한 이빨들과 마찰을 일으키면 거친 식물도 효과적으로 갈아먹을 수 있기 때문이다. 다만 아직 대부분의 골격이 발견되지 않았기 때문에 타니카는 여전히 미스터리에 둘러싸여 있는 미지의 고생물이다. 발견된 지층의 환경과 아직 물을 벗어나지 못한 초기 사지류라는 점을 고려하면 강가나 습지에 살았던 것이 분명하고 몸길이는 90㎝ 정도로 추정되지만, 더 상세한 정보를 얻기 위해서는 보다 많은 화석을 발굴할 필요가 있다. 못생겼지만 동료보다 오래 생존한 초기 사지류의 마지막 생존자인 타니카의 비밀을 풀어내기 위해 과학자들은 계속 지층을 발굴해 나갈 계획이다.

여름철 불청객인 모기는 일부 국가에서는 단순한 불청객을 넘어 생존을 위협하는 무서운 존재다. 한국 같은 온대 지역에서도 질병을 종종 옮기지만, 열대 지역에서는 말라리아는 물론 지카 바이러스, 뎅기열, 황열 등 각종 질병을 훨씬 자주 옮기기 때문이다. 이로 인한 인명 피해도 적지 않다 보니 많은 국가들이 모기 방역에 힘쓰지만, 최근에는 모기도 살충제에 대한 내성을 키워 박멸이 쉽지만은 않은 상황이다. 여기에 최근에는 모기가 사람을 더 적극적으로 흡혈한다는 증거도 나오고 있다. 25일 학계에 따르면 모기 매개 질병 유행 국가인 브라질의 리우데자네이루 오스왈도 크루즈 연구소의 제로니모 알렌카 박사 연구팀은 최근 대서양 연안에 있는 두 곳의 자연 보호 구역에서 모기가 주로 어떤 동물의 피를 흡혈하는지 조사했다. 브라질뿐 아니라 전 세계적으로 야생동물의 숫자는 줄어들고 사람과 가축의 숫자는 늘어나면서 모기가 점점 사람을 노리는 경우가 늘어나고 있는데, 실태를 조사하기 위해 현장에서 연구를 진행한 것이다. 연구팀은 보호구역에서 52종의 모기 1714마리를 수집해서 다른 동물의 유전자를 확인했다. 물론 모기의 체내에서 이미 피가 소화된 경우가 많아 온전한 DNA를 수집하기 쉽지 않았지만, 확인이 가능한 모기 24마리 중 18마리에서 인간의 DNA가 검출돼 야생 동물 보호 구역에서도 모기가 사람을 주로 흡혈한다는 사실이 밝혀졌다. 나머지 모기에서는 쥐, 개, 양서류 DNA가 한 번씩 검출되고 새 DNA도 6건 검출됐다. 모기 입장에서도 사실 사람은 꽤 위험한 사냥감이다. 모기 살충제는 물론 모기채 같은 물리적인 방법으로 모기를 잡기 때문이다. 하지만 피를 흡혈할 다른 대형동물이 거의 사라진 환경에서 대안으로 선택할 수 있는 동물이 많지 않기 때문에 인구 밀집 지대와 가까운 곳에 사는 모기들은 대부분 사람을 노리는 경우가 많다는 점을 다시 보여준 연구 결과로 해석된다. 물론 모기를 위해 대형 야생 동물을 보존해야 하는 것은 아니지만, 인간을 위해 숲과 초지를 개간하고 야생동물이 살 공간을 줄여 나가면 모기 역시 다른 선택지가 없기 때문에 사람 피를 흡혈할 가능성이 높다. 지구 온난화로 인해 모기의 서식 범위와 활동 계절이 늘어나는 상황에서 그 위험성에 대한 대비는 필요할 것이다.

지구 온난화로 인한 기후 변화 때문에 생물 다양성이 감소하면서 생태계 곳곳에 문제가 발생하고 있다. 이런 상황에서 브라질 오스왈도 크루즈 연방 연구소, 리우데자네이루 연방대 공동 연구팀은 여러 가지 이유로 생물 다양성이 감소함에 따라 모기들이 인간을 흡혈하려는 욕구가 강해지고 있다고 17일 밝혔다. 생물 다양성이 줄면서 기존 모기들의 흡혈 대상들이 줄어들거나 사라지면서 인간이 가장 접근하기 쉬운 선택지가 됐기 때문이다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘최신 생태학 및 진화’(Frontiers in Ecology and Evolution) 1월 15일 자에 실렸다. 남미 브라질 해안선을 따라 펼쳐진 ‘대서양림(林)’은 수백 종의 조류, 양서류, 파충류, 포유류, 어류가 서식하는 자연의 보고다. 하지만 인간의 활동 영역이 확장되면서 현재는 원래 면적의 3분의1 정도만 남았다. 동물이 서식지에서 쫓겨나면서 과거 다양한 숙주의 피를 빨아먹던 모기들이 부족함을 해소하기 위해 인간에 눈을 돌리게 된다는 지적이 나오고 있다. 이를 확인하기 위해 연구팀은 브라질 리우데자네이루의 자연 보호 구역인 레칸토 보전 유적지와 과피아쿠 강 생태 보호 구역 2곳에서 빛을 이용해 모기를 채집했다. 연구팀은 실험실에서 피를 빤 암컷 모기를 따로 분리해 모기가 섭취한 피에서 DNA를 추출한 다음 각 척추동움 종을 구별하는 고유한 바코드 역할을 하는 특정 유전자를 분석하는 DNA 시퀀스 기술을 적용했다. 이를 통해 모기가 어떤 동물의 피를 먹었는지 판별했다. 분석 결과, 총 52종 1714마리의 모기 중 암컷 145마리가 흡혈한 상태였다. 이 중 24마리의 혈액 분석을 한 결과, 인간 18명, 양서류 1마리, 조류 6마리, 개과 동물 1마리, 쥐 1마리에게서 흡혈한 것으로 확인됐다. 일부 모기는 여러 숙주의 피를 흡혈하기도 했다. 삼림 벌채로 대서양림이 축소되고 인간이 숲이었던 지역으로 계속 밀고 들어가면서 많은 동식물이 사라지고 있다. 그 결과, 모기들은 습성과 서식지를 바꾸어 인간과 더 가까운 곳으로 이동하게 됐다. 연구팀에 따르면 자연적인 선택지가 줄어들면서 모기들은 생존을 위해 새로운 대체 먹이원을 찾을 수밖에 없는데, 해당 지역에서 가장 흔한 인간을 숙주로 하게 된 것이다. 모기의 행동은 복잡한데, 일부 종은 선천적으로 인간을 선호할 수 있지만, 대체로 숙주에 얼마나 쉽게 접근할 수 있는지와 물리적 거리가 중요한 역할을 한다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 제로니모 알렌카 오스왈도 크루즈 연방 연구소 박사는 “이번 연구를 통해 대서양림 잔존 지역에서 포획한 모기 종들이 인간 피를 빨아먹는 것을 명확히 선호한다는 것을 알 수 있다”며 “이렇게 될 경우 모기 매개 감염병 전파 위험이 크게 높아진다는 점에서 매우 심각한 문제”라고 말했다. 알렌카 교수는 “이번 연구는 질병을 매개하는 모기를 통제하기 위해 더 효과적인 정책과 전략을 세우는 데 이바지할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

마이클 크라이튼의 소설 ‘쥬라기 공원’은 과학기술의 힘으로 공룡을 복원하지만 결국 인간이 기술적 오만으로 인해 파국을 맞게 된다는 내용이다. 과학적 디스토피아를 다룬 쥬라가 공원은 스티븐 스필버그 감독을 만나 지금까지 30년간 흥행을 이어가는 인기 공룡 시리즈의 원조가 됐다. 쥬라기 공원과 함께 유명해진 설정 중 하나는 공룡의 피를 빨아먹은 모기에서 공룡의 DNA를 복원한다는 것이다. 물론 DNA 같은 긴 분자가 영겁의 세월 동안 손상되지 않고 보존되긴 힘들기 때문에 매머드나 네안데르탈인처럼 비교적 최근에 멸종했고 영구동토에 보존된 경우를 제외하면 멸종 동물의 DNA 복원은 어려운 일이다. 하지만 과학자들은 현생 동물의 DNA라면 얼마든지 모기에서 검출할 수 있다는 사실을 알아냈다. 덕분에 공룡은 복원할 수 없지만 해당 지역에 살고 있는 동물의 모니터링은 가능하다. 미국 플로리다대 로렌스 리브스 박사 연구팀은 플로리다주의 ‘델루카 보호 구역’(DeLuca Preserve)에서 모기를 수집한 후 여기서 수많은 동물의 DNA를 확인했다. 보호 구역 내에는 악어처럼 사람이 접근하기 위험한 동물부터 사람의 눈을 피해 사는 작은 동물까지 수많은 동물이 살고 있다. 그런 만큼 수백 종에 달하는 야생 동물들의 상태를 실시간으로 모니터링하기는 쉽지 않다. 그런데 모기는 이 동물들이 원치 않아도 분주히 돌아다니면서 피를 빨아 DNA 데이터를 수집한다. 연구팀은 델루카 보호 지역에서 잡은 모기 2000마리에서 수많은 동물의 DNA를 확인했다. 분석 결과 두꺼운 가죽을 지닌 악어는 물론 모기를 잡아먹는 개구리도 모기의 공격 앞에 안전하지 않다는 사실이 확인됐다. 심지어 거북이의 등껍질도 모기의 공격에서 무용지물이었는데, 모기가 껍데기가 없는 틈새 부위를 노리기 때문이다. 모기는 사람은 물론이고 파충류, 양서류, 조류, 포유류를 가리지 않고 피를 뽑아왔다. 물론 모기가 너무 창궐하면 사람은 물론 동물들에게도 좋지 않은 일이지만, 연구팀은 인간을 피하거나 눈에 띄지 않는 동물, 그리고 직접 DNA 채취를 시도할 경우 연구자나 동물에 위험할 수 있는 동물을 연구할 때 모기가 새로운 대안이 될 수 있다는 점을 보여줬다. 따라서 성가신 모기가 앞으로 과학자들에게 연구 수단으로 조금이라도 유용한 역할을 할 수 있을지도 모른다.

마이클 크라이튼의 소설 ‘쥬라기 공원’은 과학기술의 힘으로 공룡을 복원하지만 결국 인간이 기술적 오만으로 인해 파국을 맞게 된다는 내용이다. 과학적 디스토피아를 다룬 쥬라가 공원은 스티븐 스필버그 감독을 만나 지금까지 30년간 흥행을 이어가는 인기 공룡 시리즈의 원조가 됐다. 쥬라기 공원과 함께 유명해진 설정 중 하나는 공룡의 피를 빨아먹은 모기에서 공룡의 DNA를 복원한다는 것이다. 물론 DNA 같은 긴 분자가 영겁의 세월 동안 손상되지 않고 보존되긴 힘들기 때문에 매머드나 네안데르탈인처럼 비교적 최근에 멸종했고 영구동토에 보존된 경우를 제외하면 멸종 동물의 DNA 복원은 어려운 일이다. 하지만 과학자들은 현생 동물의 DNA라면 얼마든지 모기에서 검출할 수 있다는 사실을 알아냈다. 덕분에 공룡은 복원할 수 없지만 해당 지역에 살고 있는 동물의 모니터링은 가능하다. 미국 플로리다대 로렌스 리브스 박사 연구팀은 플로리다주의 ‘델루카 보호 구역’(DeLuca Preserve)에서 모기를 수집한 후 여기서 수많은 동물의 DNA를 확인했다. 보호 구역 내에는 악어처럼 사람이 접근하기 위험한 동물부터 사람의 눈을 피해 사는 작은 동물까지 수많은 동물이 살고 있다. 그런 만큼 수백 종에 달하는 야생 동물들의 상태를 실시간으로 모니터링하기는 쉽지 않다. 그런데 모기는 이 동물들이 원치 않아도 분주히 돌아다니면서 피를 빨아 DNA 데이터를 수집한다. 연구팀은 델루카 보호 지역에서 잡은 모기 2000마리에서 수많은 동물의 DNA를 확인했다. 분석 결과 두꺼운 가죽을 지닌 악어는 물론 모기를 잡아먹는 개구리도 모기의 공격 앞에 안전하지 않다는 사실이 확인됐다. 심지어 거북이의 등껍질도 모기의 공격에서 무용지물이었는데, 모기가 껍데기가 없는 틈새 부위를 노리기 때문이다. 모기는 사람은 물론이고 파충류, 양서류, 조류, 포유류를 가리지 않고 피를 뽑아왔다. 물론 모기가 너무 창궐하면 사람은 물론 동물들에게도 좋지 않은 일이지만, 연구팀은 인간을 피하거나 눈에 띄지 않는 동물, 그리고 직접 DNA 채취를 시도할 경우 연구자나 동물에 위험할 수 있는 동물을 연구할 때 모기가 새로운 대안이 될 수 있다는 점을 보여줬다. 따라서 성가신 모기가 앞으로 과학자들에게 연구 수단으로 조금이라도 유용한 역할을 할 수 있을지도 모른다.

두꺼비는 외모는 별로지만, 우리에게 친숙한 동물로 ‘콩쥐팥쥐’나 ‘은혜 갚은 두꺼비’에서 사람을 돕고 은혜를 갚을 줄 아는 착한 동물로 묘사된다. 우리에게 매우 친숙한 만큼 두꺼비 역시 아시아에서 기원한 것으로 생각하기 쉽지만, 최근 중국, 미국, 영국, 태국 등 국제 과학자팀은 두꺼비의 기원이 의외로 남미라는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 전 세계에 있는 600종의 두꺼비 가운데 122종의 두꺼비 유전 정보를 수집한 후 이를 비교해 이들이 어떻게 공통 조상에서 갈라져 진화했는지 조사했다. 두꺼비가 어떤 경로로 남극을 제외한 다섯 개 대륙으로 퍼져 나갔는지 분석한 결과 최초의 두꺼비는 공룡이 사라지고 나서 얼마 지나지 않은 시기인 6100만 년 전 남미에서 처음 등장했던 것으로 밝혀졌다. 이 결과가 과학자들에게 놀라운 이유는 당시에 이미 대륙이 분리되어 있어 신대륙에서 쉽게 구대륙으로 건너갈 수 없었기 때문이다. 바닷물에서 오래 살 수 없는 두꺼비가 먼바다를 헤엄쳐 가기도 힘들고 추위에 약한 탓에 베링 해협을 건너기도 쉽지 않다. 아직은 설명하기 힘든 대목이지만, 아무튼 어떤 방법으로 건너갔든 간에 유라시아 대륙으로 건너간 두꺼비는 이곳에서 큰 성공을 거두며 번성했다. 과학자들은 두꺼비의 성공 비결이 독 덕분이라고 보고 있다. 크고 상대적으로 느린 양서류지만, 독 때문에 다른 포식자들이 쉽게 잡아먹을 수 없기 때문이다. 하지만 기본적으로 양서류이기 때문에 포식자에는 강해도 수질 오염에는 매우 취약하다. 환경 오염과 서식지 파괴로 인해 대부분의 지역에서 두꺼비는 다른 양서류처럼 개체 수 감소와 멸종 위기로 내몰리고 있다. 두꺼비는 전래동화만이 아니라 사실 생태계에서도 매우 중요한 역할을 하는 양서류이다. 모기 같은 해충을 포함해 곤충의 개체 수를 조절하기 때문이다. 그러면서도 사람에게 독으로 피해를 주지 않는 만큼 동화처럼 실제로 사람을 돕는 생물이기도 하다. 이제는 우리 인간이 두꺼비에 은혜를 갚아야 할 때가 아닐까?

현재 남아메리카 대륙에는 아시아나 아프리카 대륙에서 볼 수 있는 코끼리, 코뿔소, 하마 같은 대형 포유류가 없다. 하지만 1만2000년 전만 해도 상황은 전혀 달랐다. 빙하기가 끝나갈 무렵 남미 대륙은 코끼리의 친척인 마스토돈은 물론이고 몸무게 4톤에 몸길이 6m에 달하는 거대한 땅늘보, 그리고 몸무게가 수 톤이 넘는 거대 아르마딜로 등 수많은 거대 포유류의 천국이었다. 하지만 이들은 인류가 신대륙에 도착한 후 얼마 지나지 않아 지구상에서 모두 자취를 감추게 된다. 따라서 일부 과학자들은 이들의 멸종이 인간과 연관이 있다고 보고 있다. 인간의 남획이 거대 포유류를 멸종으로 몰고 갔다는 것이다. 반면 당시 인류의 숫자가 얼마 되지 않았고 아프리카 코끼리처럼 구대륙에서는 여전히 대형 포유류가 존재했던 점을 들어 반론을 제기하는 과학자들도 있다. 아르헨티나 라 플라타 국립 대학 루치아노 프라테스와 동료들은 아르헨티나와 남미 지역 초기 인류의 정착지에서 발견된 화석을 분석해 거대 포유류의 멸종 원인을 분석했다. 이 정착지는 1만3000년부터 1만1600년 전 사이에 초기 정착민이 살았던 곳으로 이들이 먹고 남긴 많은 뼈들이 발굴됐다. 이 뼈들을 분석한 결과 초기 신대륙 정착민이 거대 포유류를 집중 사냥했다는 사실이 분명하게 드러났다. 연구팀의 분석 결과 발굴지 20곳 가운데 15곳에서 발견된 화석의 80%는 무게가 44kg 이상인 대형 포유류의 뼈였다. 이는 초기 신대륙 원주민이 대형 포유류를 선택적으로 집중 사냥했음을 의미한다. 물론 큰 동물이 사냥하기 힘들지만, 대신 한 번 사냥에 성공하면 얻을 수 있는 고기가 많아서 선호했던 것으로 보인다. 그러나 이런 대형 포유류가 멸종한 다음에는 원주민들도 어쩔 수 없이 작은 동물을 사냥하게 된다. 물론 다른 이유로 인해 대형 포유류가 멸종하면서 인간의 사냥 패턴이 바뀐 것일 가능성도 있지만, 연구팀은 같은 시기에 소형 포유류와 어류, 양서류, 파충류들은 큰 영향을 받지 않았다는 점을 지적했다. 인간의 선택적 사냥이 아니라 기후 변화 같은 다른 이유 때문이라면 설명하기 힘든 패턴이다. 여전히 논쟁은 지속되고 있지만, 이번 연구는 인간에 의한 남획이 대형 포유류 멸종에 기여했을 가능성을 시사한다. 하지만 우리 후손들이 선조들의 행동을 탓하긴 어려울 것이다. 이들은 그저 자신이 처한 상황에서 최선의 선택을 한 것이기 때문이다. 다만 현재 우리는 그때와 달리 문제를 인식하고 해결책을 마련할 수 있는 만큼 대량 멸종의 역사를 되풀이하지 않기 위해 노력해야 할 것이다.

현재 남아메리카 대륙에는 아시아나 아프리카 대륙에서 볼 수 있는 코끼리, 코뿔소, 하마 같은 대형 포유류가 없다. 하지만 1만2000년 전만 해도 상황은 전혀 달랐다. 빙하기가 끝나갈 무렵 남미 대륙은 코끼리의 친척인 마스토돈은 물론이고 몸무게 4톤에 몸길이 6m에 달하는 거대한 땅늘보, 그리고 몸무게가 수 톤이 넘는 거대 아르마딜로 등 수많은 거대 포유류의 천국이었다. 하지만 이들은 인류가 신대륙에 도착한 후 얼마 지나지 않아 지구상에서 모두 자취를 감추게 된다. 따라서 일부 과학자들은 이들의 멸종이 인간과 연관이 있다고 보고 있다. 인간의 남획이 거대 포유류를 멸종으로 몰고 갔다는 것이다. 반면 당시 인류의 숫자가 얼마 되지 않았고 아프리카 코끼리처럼 구대륙에서는 여전히 대형 포유류가 존재했던 점을 들어 반론을 제기하는 과학자들도 있다. 아르헨티나 라 플라타 국립 대학 루치아노 프라테스와 동료들은 아르헨티나와 남미 지역 초기 인류의 정착지에서 발견된 화석을 분석해 거대 포유류의 멸종 원인을 분석했다. 이 정착지는 1만3000년부터 1만1600년 전 사이에 초기 정착민이 살았던 곳으로 이들이 먹고 남긴 많은 뼈들이 발굴됐다. 이 뼈들을 분석한 결과 초기 신대륙 정착민이 거대 포유류를 집중 사냥했다는 사실이 분명하게 드러났다. 연구팀의 분석 결과 발굴지 20곳 가운데 15곳에서 발견된 화석의 80%는 무게가 44kg 이상인 대형 포유류의 뼈였다. 이는 초기 신대륙 원주민이 대형 포유류를 선택적으로 집중 사냥했음을 의미한다. 물론 큰 동물이 사냥하기 힘들지만, 대신 한 번 사냥에 성공하면 얻을 수 있는 고기가 많아서 선호했던 것으로 보인다. 그러나 이런 대형 포유류가 멸종한 다음에는 원주민들도 어쩔 수 없이 작은 동물을 사냥하게 된다. 물론 다른 이유로 인해 대형 포유류가 멸종하면서 인간의 사냥 패턴이 바뀐 것일 가능성도 있지만, 연구팀은 같은 시기에 소형 포유류와 어류, 양서류, 파충류들은 큰 영향을 받지 않았다는 점을 지적했다. 인간의 선택적 사냥이 아니라 기후 변화 같은 다른 이유 때문이라면 설명하기 힘든 패턴이다. 여전히 논쟁은 지속되고 있지만, 이번 연구는 인간에 의한 남획이 대형 포유류 멸종에 기여했을 가능성을 시사한다. 하지만 우리 후손들이 선조들의 행동을 탓하긴 어려울 것이다. 이들은 그저 자신이 처한 상황에서 최선의 선택을 한 것이기 때문이다. 다만 현재 우리는 그때와 달리 문제를 인식하고 해결책을 마련할 수 있는 만큼 대량 멸종의 역사를 되풀이하지 않기 위해 노력해야 할 것이다.

지구상에서 양서류는 서식지 파괴, 환경 오염, 그리고 기후 변화로 인해 다른 어떤 동물보다 심각한 멸종 위기에 처해 있다. 특히, 치명적인 곰팡이 감염병인 양서류 호상균(Batrachochytrium dendrobatidis), 일명 항아리 곰팡이의 전 세계적 확산은 이 위기를 더욱 심화시키고 있다. 항아리 곰팡이는 개구리, 두꺼비 등 많은 양서류의 개체 수를 급격히 감소시키는 주범으로 지목되어 왔다. 그런데 최근 위스콘신-매디슨 대학의 제시카 후아(Jessica Huse) 교수 연구팀은 항아리 곰팡이의 확산을 돕는 의외의 오염원을 발견했다. 바로 인간과 축산업에서 사용된 후 환경으로 유출되는 항생제다. 과학자들은 지금까지 항생제 오염이 양서류에게 직접적인 감염을 일으키지 않는다는 이유로 그 영향을 미미하다고 여겨왔다. 하지만 연구팀은 곰팡이와 세균이 자연환경에서 서로 경쟁하는 관계라는 점에 주목했다. 항생제 내성균과 곰팡이의 역설적 공생 연구팀은 자연환경에 흔하게 존재하는 주요 항생제 내성균 중 하나인 **녹농균(Pseudomonas aeruginosa)**과 항아리 곰팡이의 관계를 분석했다. 항생제가 없는 환경에서 녹농균은 항곰팡이 물질을 분비하며 곰팡이와 경쟁 관계에 있었다. 그러나 항생제가 있는 환경에서 항생제 내성 녹농균을 곰팡이와 함께 배양했을 때, 놀랍게도 녹농균은 곰팡이의 성장을 억제하지 못하고 오히려 촉진하는 것으로 나타났다. 연구팀은 항생제에 노출된 내성균이 외부의 적으로부터 자신을 보호하기 위해 방어에 집중하는 과정에서 만들어내는 특정 대사산물이 곰팡이 성장에 도움을 주기 때문이라는 사실을 알아냈다. 이러한 현상이 실제로 양서류에게도 영향을 미치는지 확인하기 위해, 연구팀은 올챙이들을 대상으로 실험을 진행했다. 그 결과, 항생제 내성 녹농균이 있는 환경에서 항아리 곰팡이 감염이 훨씬 더 심하게 발생한다는 것을 입증했다. 생태계 위협하는 숨겨진 오염원 이번 연구는 항생제 오염이 단지 항생제 내성균을 확산시켜 인류의 건강을 위협하는 것뿐만 아니라, 예상치 못한 방식으로 생태계 전반에 영향을 미칠 수 있음을 보여준다. 환경으로 유입된 항생제는 자연의 미생물 생태계 균형을 깨뜨리고, 무고한 생명체인 양서류에게 치명적인 감염병을 악화시키는 ‘나비 효과’를 일으키는 것이다. 따라서 환경으로 유입되는 항생제 양을 줄이는 것은 매우 시급한 과제다. 의료 현장에서의 항생제 오남용을 줄이고, 축산업에서의 항생제 무분별한 사용을 제한하는 노력이 필요하다. 환경으로 흘러들어간 약물은 결국 생태계를 순환하며 인간과 야생동물 모두에게 부메랑처럼 되돌아올 수밖에 없다.

지구상에서 양서류는 서식지 파괴, 환경 오염, 그리고 기후 변화로 인해 다른 어떤 동물보다 심각한 멸종 위기에 처해 있다. 특히, 치명적인 곰팡이 감염병인 양서류 호상균(Batrachochytrium dendrobatidis), 일명 항아리 곰팡이의 전 세계적 확산은 이 위기를 더욱 심화시키고 있다. 항아리 곰팡이는 개구리, 두꺼비 등 많은 양서류의 개체 수를 급격히 감소시키는 주범으로 지목되어 왔다. 그런데 최근 위스콘신-매디슨 대학의 제시카 후아(Jessica Huse) 교수 연구팀은 항아리 곰팡이의 확산을 돕는 의외의 오염원을 발견했다. 바로 인간과 축산업에서 사용된 후 환경으로 유출되는 항생제다. 과학자들은 지금까지 항생제 오염이 양서류에게 직접적인 감염을 일으키지 않는다는 이유로 그 영향을 미미하다고 여겨왔다. 하지만 연구팀은 곰팡이와 세균이 자연환경에서 서로 경쟁하는 관계라는 점에 주목했다. 항생제 내성균과 곰팡이의 역설적 공생 연구팀은 자연환경에 흔하게 존재하는 주요 항생제 내성균 중 하나인 **녹농균(Pseudomonas aeruginosa)**과 항아리 곰팡이의 관계를 분석했다. 항생제가 없는 환경에서 녹농균은 항곰팡이 물질을 분비하며 곰팡이와 경쟁 관계에 있었다. 그러나 항생제가 있는 환경에서 항생제 내성 녹농균을 곰팡이와 함께 배양했을 때, 놀랍게도 녹농균은 곰팡이의 성장을 억제하지 못하고 오히려 촉진하는 것으로 나타났다. 연구팀은 항생제에 노출된 내성균이 외부의 적으로부터 자신을 보호하기 위해 방어에 집중하는 과정에서 만들어내는 특정 대사산물이 곰팡이 성장에 도움을 주기 때문이라는 사실을 알아냈다. 이러한 현상이 실제로 양서류에게도 영향을 미치는지 확인하기 위해, 연구팀은 올챙이들을 대상으로 실험을 진행했다. 그 결과, 항생제 내성 녹농균이 있는 환경에서 항아리 곰팡이 감염이 훨씬 더 심하게 발생한다는 것을 입증했다. 생태계 위협하는 숨겨진 오염원 이번 연구는 항생제 오염이 단지 항생제 내성균을 확산시켜 인류의 건강을 위협하는 것뿐만 아니라, 예상치 못한 방식으로 생태계 전반에 영향을 미칠 수 있음을 보여준다. 환경으로 유입된 항생제는 자연의 미생물 생태계 균형을 깨뜨리고, 무고한 생명체인 양서류에게 치명적인 감염병을 악화시키는 ‘나비 효과’를 일으키는 것이다. 따라서 환경으로 유입되는 항생제 양을 줄이는 것은 매우 시급한 과제다. 의료 현장에서의 항생제 오남용을 줄이고, 축산업에서의 항생제 무분별한 사용을 제한하는 노력이 필요하다. 환경으로 흘러들어간 약물은 결국 생태계를 순환하며 인간과 야생동물 모두에게 부메랑처럼 되돌아올 수밖에 없다.

지금으로부터 약 5억 4200만 년 전, 지구 바닷속에서 새로운 생물종이 폭발적으로 등장했다. 과학자들은 이 시기를 고생대의 시작으로 규정하고 캄브리아기 대폭발이라 부른다. 현생 동물 대부분이 이때 처음 나타났다. 하지만 척추동물이 생태계의 주역으로 떠오른 건 그로부터 한참 뒤인 데본기(4억 1920만~3억 5920만년 전)다. 이 시기에 원시 어류는 오늘날의 연골어류와 경골어류로 진화했고, 단단한 갑옷을 두른 판피류는 한때 바다를 지배했다. 예를 들어 판피류인 둔클레오스테우스는 데본기 최강 포식자였다. 이보다 더 중요한 건, 데본기 후기에 경골어류에서 진화한 육기어류 일부가 육지로 올라와 사지류의 조상이 되었다는 점이다. 이들은 결국 양서류가 된 뒤, 다음 시대에 파충류와 포유류의 조상으로 발전했다. 과학자들은 데본기 후기에 갑자기 대형 생물이 진화한 이유에 대해 꾸준히 연구해왔다. 미국 듀크대 마이클 킵 교수팀이 그 이유를 설명해줄 결정적 증거를 찾았다. 연구팀은 고생대 시기의 해양 지층에서 암석 샘플을 분석했는데, 셀레늄 동위원소 분석을 통해 해양 산소 농도가 두 차례 크게 증가했다는 증거를 발견했다. 첫 번째는 캄브리아기 대폭발 시기인 5억 4000만년 전이다. 이때 얕은 바다의 산소 농도가 크게 늘어 다양한 동물이 진화할 수 있었다. 산소 호흡으로 많은 에너지를 얻게 되면서 몸집도 키울 수 있게 된 것이다. 두 번째는 데본기 척추동물 진화가 활발했던 3억 9300만년에서 3억 8200만년 전 사이다. 이때는 비교적 깊은 바다까지 산소 농도가 높아져 대형 어류가 살 수 있는 공간이 생겼고, 생물종 다양성도 커졌다. 연구팀은 이 시기 산소 농도 증가의 원인을 육상 식물의 진출 덕분이라고 추측한다. 4억년 전 육지에 정착한 식물들이 점차 커지면서 지구 최초의 숲을 만들었고, 이 식물들이 광합성으로 대기 중 산소를 늘리자 바닷물에 녹는 산소 양도 함께 늘어났다는 것이다. 덕분에 과거에는 상상할 수 없는 거대한 크기의 포식자인 둔클레오스테오스가 진화할 수 있었다. 연구팀은 이때 높아진 깊은 바다의 산소 농도가 지금까지도 일정하게 유지되고 있다는 사실도 발견했다. 3억 9000만년 동안 육상 식물이 꾸준히 산소를 만들어 해양과 육상 동물이 모두 잘 살 수 있는 환경을 만들어준 셈이다. 우리가 숲을 아껴야 할 이유가 바로 여기에 있다.

지금으로부터 약 5억 4200만 년 전, 지구 바닷속에서 새로운 생물종이 폭발적으로 등장했다. 과학자들은 이 시기를 고생대의 시작으로 규정하고 캄브리아기 대폭발이라 부른다. 현생 동물 대부분이 이때 처음 나타났다. 하지만 척추동물이 생태계의 주역으로 떠오른 건 그로부터 한참 뒤인 데본기(4억 1920만~3억 5920만년 전)다. 이 시기에 원시 어류는 오늘날의 연골어류와 경골어류로 진화했고, 단단한 갑옷을 두른 판피류는 한때 바다를 지배했다. 예를 들어 판피류인 둔클레오스테우스는 데본기 최강 포식자였다. 이보다 더 중요한 건, 데본기 후기에 경골어류에서 진화한 육기어류 일부가 육지로 올라와 사지류의 조상이 되었다는 점이다. 이들은 결국 양서류가 된 뒤, 다음 시대에 파충류와 포유류의 조상으로 발전했다. 과학자들은 데본기 후기에 갑자기 대형 생물이 진화한 이유에 대해 꾸준히 연구해왔다. 미국 듀크대 마이클 킵 교수팀이 그 이유를 설명해줄 결정적 증거를 찾았다. 연구팀은 고생대 시기의 해양 지층에서 암석 샘플을 분석했는데, 셀레늄 동위원소 분석을 통해 해양 산소 농도가 두 차례 크게 증가했다는 증거를 발견했다. 첫 번째는 캄브리아기 대폭발 시기인 5억 4000만년 전이다. 이때 얕은 바다의 산소 농도가 크게 늘어 다양한 동물이 진화할 수 있었다. 산소 호흡으로 많은 에너지를 얻게 되면서 몸집도 키울 수 있게 된 것이다. 두 번째는 데본기 척추동물 진화가 활발했던 3억 9300만년에서 3억 8200만년 전 사이다. 이때는 비교적 깊은 바다까지 산소 농도가 높아져 대형 어류가 살 수 있는 공간이 생겼고, 생물종 다양성도 커졌다. 연구팀은 이 시기 산소 농도 증가의 원인을 육상 식물의 진출 덕분이라고 추측한다. 4억년 전 육지에 정착한 식물들이 점차 커지면서 지구 최초의 숲을 만들었고, 이 식물들이 광합성으로 대기 중 산소를 늘리자 바닷물에 녹는 산소 양도 함께 늘어났다는 것이다. 덕분에 과거에는 상상할 수 없는 거대한 크기의 포식자인 둔클레오스테오스가 진화할 수 있었다. 연구팀은 이때 높아진 깊은 바다의 산소 농도가 지금까지도 일정하게 유지되고 있다는 사실도 발견했다. 3억 9000만년 동안 육상 식물이 꾸준히 산소를 만들어 해양과 육상 동물이 모두 잘 살 수 있는 환경을 만들어준 셈이다. 우리가 숲을 아껴야 할 이유가 바로 여기에 있다.

수억 년 전, 지구는 바다 생물이 지배하는 세상이었다. 하지만 용감한 생명체들이 하나둘 뭍으로 발을 들이기 시작했다. 한때 육지 상륙의 선구자로 여겨졌던 틱타알릭(Tiktaalik)은 물고기와 양서류의 특징을 모두 가진 중간 화석으로 알려져 있었다. 하지만 최근의 새로운 발견은 틱타알릭보다 훨씬 더 오래전으로 거슬러 올라간다. 새로운 주인공, 폐어(肺魚)틱타알릭은 약 3억 7500만 년전 데본기 후기에 살았던 생물이다. 아가미와 지느러미를 가졌지만, 지느러미가 네 발 달린 척추동물(사지류)의 다리와 비슷하게 변화하는 모습을 보여줘 ‘진화의 잃어버린 고리’로 불리기도 했다. 하지만 틱타알릭이 진흙 위를 기어 다녔을지언정, 최초의 척추동물은 아니라는 증거가 발견되었다. 폴란드 성십자가산(Holy Cross Mountains)에서 4억 년이 넘는 고대 지층을 조사하던 과학자들은 놀라운 흔적 화석을 발견했다. 3D 스캔과 정밀 분석을 거친 결과 이 흔적의 주인은 바로 폐어(肺魚·lungfish)의 조상인 딥노린쿠스 또는 키로딥테루스 오스트랄리스였던 것으로 밝혀졌다. 뭍을 기어다닌 폐어의 특별한 능력이 폐어들은 약 4억 1900만 년 전부터 3억 9300만 년 전 사이 데본기 초기에 살았던 것으로 추정된다. 이들은 다리가 없지만 육지에서 숨 쉴 수 있는 폐를 가지고 있어 가뭄으로 강이나 호수가 말라도 살아남을 수 있었다. 이들은 지느러미를 이용해 뭍 위를 기어 다니며 생존에 유리한 능력을 일찍이 터득했던 것이다. 더욱 놀라운 것은 이 흔적 화석에서 흥미로운 패턴이 발견됐다는 점이다. 발견된 이동 흔적 중 상당수가 자국이 오른쪽으로 치우쳐 있었다는 사실이다. 이는 마치 오른손잡이처럼 오른쪽 지느러미를 더 많이 사용했던 것으로 보인다. 다리가 진화하기도 전에 이미 특정 방향을 선호하는 경향이 있었다는 점은 진화의 역사를 다시금 생각하게 한다. 작은 발자국이 남긴 위대한 흔적이들이 남긴 것은 진흙이나 모래 위에 흔적으로 남은 자국뿐이지만, 4억년의 시간을 뛰어넘어 우리에게 중요한 메시지를 전해준다. 척추동물이 최초로 육지에 남긴 흔적이라는 점에서 생물 진화 연구의 큰 진보라고 할 수 있어서다. 물을 벗어나 미지의 세계를 탐험하려는 그들의 용기가 없었다면, 지금의 우리는 존재하지 않았을 수도 있을 것이다. 이 자국은 1969년 아폴로 11호를 타고 달에 착륙한 미국 우주인 닐 암스트롱이 달 표면에 남긴 발자국만큼이나 우리에게 중요한 흔적일지 모른다.