세계에서 가장 오래된 올챙이 발견
개구리 유충은 1억 6100만년 전에 오늘날과 비슷하게 발달했다
고생물학자들이 아르헨티나에서 세계에서 가장 오래된 올챙이 화석을 발견했다. 개구리 유충은 1억6100만 년 전으로 거슬러 올라가 공룡과 동시에 살았다. 이는 개구리가 이미 순수 수생 단계에서 육상 개구리로 변태를 겪고 있었음을 보여준다. 연구팀이 "Nature"에서 보고한 바와 같이, 이 화석은 고대 개구리에 대한 최초의 양서류다. 그런데 이 유충은 오늘날의 올챙이와 매우 유사하다.
▲ 새로 발견된 올챙이는 1억 6100만년 전에 살았다. © Gabriel Lío
개구리는 생후 첫 달을 물에서 보낸다. 처음에는 알을 낳고 그다음에는 작은 올챙이가 된다. 성체 개구리로 성장하면서 양서류 유충은 큰 변화를 겪는다. 예를 들어 다리가 자란다. 동시에 올챙이가 물러나면서 물속에서 숨을 쉴 수 있었던 아가미도 사라진다.
그러나 개구리가 이러한 변태를 겪은 이후 올챙이에서 개구리로의 변형이 항상 동일한 패턴을 따랐는지는 불분명하다. 가장 오래된 것으로 알려진 개구리 화석은 2억 1500만 년 전이지만, 선사 시대 올챙이에 대한 가장 오래된 증거는 백악기인 1억 4500만 년 전으로 거슬러 올라간다.
쥐라기 중기의 화석화된 개구리 유충
이제 아르헨티나에서 발견된 특이한 화석이 이 문제를 밝혀줄 수 있다. 부에노스아이레스에 있는 마이모니데스 대학(Universidad Maimónides)의 마리아나 츄리버(Mariana Chuliver)가 이끄는 고생물학자들은 파타고니아 라 마틸드 층(La Matilde Formation)에서 가장 오래된 것으로 알려진 올챙이를 최근 발견했다. 나이는 1억 6100만 년이므로 공룡 시대에 살았다. 화석 올챙이의 몸은 거의 완벽하게 보존되어 있으며 심지어 눈과 일부 신경과 같은 화석화된 부드러운 부분도 포함하고 있다. 그것들은 각각 어두운 자국으로 보인다.
Chuliver와 그녀의 동료들이 보고한 것처럼, 선사 시대 올챙이가 성체 개구리로 변하는 과정은 사망 당시 이미 매우 진전된 과정이었다. 그녀는 이미 앞다리와 뒷다리를 갖고 있었고 골격은 이미 대부분 골화되어 있었다. 올챙이가 죽었을 때 육지에 사는 어린 개구리로 변신하려는 참이었다.
▲ 올챙이는 수많은 수생 동물 및 공룡과 서식지를 공유했다.© Gabriel Lío
선사시대 올챙이는 '거대한 아기'였다
그러나 특이한 점은 올챙이 화석의 크기다. 올챙이는 사망 당시 길이가 16cm로 진정한 '거대 아기'였다. 올챙이에서 나온 개구리(Notobatrachus degiustoi)는 아마도 비슷한 크기였을 것이다.
고생물학자들은 “이러한 거인화는 개구리의 진화 과정에서 여러 번 발생했지만, 성체와 올챙이 모두 그런 거인이 되는 종은 소수에 불과하다”고 설명했다. 화석 올챙이는 더 원시적인 형태의 개구리에 속했기 때문에 이 올챙이의 거대한 유충 형태는 아마도 오늘날의 개구리와는 독립적으로 발달했을 것이다.
고생물학자들은 올챙이가 유충의 신체 구조와 그것이 발견된 곳 모두에서 어린 Notobatrachus degiustoi라고 결론지었다. 연구팀은 화석 올챙이 근처에서 수백 마리의 성체 노토바트라쿠스(Notobatrachus)를 발견했다. 퇴적물의 성질은 이 동물들이 한때 범람원에 살았음을 시사한다. 그들은 무엇보다도 다양한 식물, 갑각류, 홍합, 곤충과 이 서식지를 공유했으며, 이는 또한 후손을 위해 화석 유적을 남겼다.
생활 방식은 거의 변하지 않았다
올챙이는 쥐라기 중기에 살았지만 놀랍게도 오늘날의 개구리 유년기와 유사하다고 Chuliver와 그녀의 팀은 발견했다. “N. degiustoi 올챙이의 여러 해부학적 특징은 문 분류군, 특히 섭식 메커니즘과 관련된 설액 골격의 구조에서 중요한 특징이 이미 진화했음을 시사한다”고 고생물학자들은 설명했다.
올챙이의 먹이 공급 장치는 이미 오늘날의 올챙이와 마찬가지로 물 흐름에서 음식물 입자를 수집할 수 있는 일종의 필터 시스템이었다. “이 새로운 발견은 수생 환경에 서식하는 여과 섭식 올챙이의 2단계 생활 주기가 개구리와 두꺼비의 진화 역사 초기에 존재했으며 적어도 1억 6100만 년 동안 안정적으로 유지되었음을 보여준다”고 팀은 요약했다.
(Nature, 2024, doi: 10.1038/s41586-024-08055-y)
출처: Nature