생리의학 노벨상이 만든 세상/지구 생명체 진화 12

지구 생명체의 진화(12), 대멸종은 새로운 출발

youtu.be/ZlmrIdi1uqE 근래 학자들이 대멸종에 큰 관심을 보이는 것은 지구 상에 멸종률이 높았던 시기가 양막동물 즉 파충류, 조류, 포유류를 포함하는 오늘날 대부분의 육상 척추동물의 다양화를 이끈 주 원인으로 인식하기 때문이다. 한마디로 시간이 많이 걸리는 진화적 적응보다 순발력이 높다는 것이다. 베를린 자연사박물관의 닐 브로클허스트 박사는 양막동물 일부 그룹에서 대량멸종이 일어난 시기가 빠른 다양성 증가가 있었던 시기와 일치한다는 것을 밝혔다. 그는 3억1500만 년에서 2억 년 전의 시기 즉 초기 양막동물들 사이에서의 적응방산 문제를 조사했다. 이 기간 동안 전지구적인 규모로 매우 큰 기후변화가 있어서 남극의 얼음이 극적으로 줄어들고 적도 지역의 우림이 사라졌으며 기온이 상당히 높아진 ..

지구 생명체의 진화(11). 5대멸종(IV)

youtu.be/zxXk5bxzWq0 대멸종에 대해 수많은 가설이 제시되었지만 근래 학자들은 중복되는 여러 원인들이 함께 작용하여 대멸종이 일어났다는 견해를 가장 선호한다. 다섯 번의 대멸종마다 각각 한 가지씩 주된 원인이 있었지만 그것만으로 대 멸종이 일어났다고는 볼 수 없다는 시각이다. 여하튼 어떤 연유로든 대 멸종이 일어난 것은 사실이다. 그런데 하나의 위기가 바로 다음 시대를 위한 기회로 작용한다는 것은 잘 알려진 사실이다. 이를 보면 지구 생명이 어느 정도 진화한 후 멸종이라는 극단적인 처방이 내려졌기 때문에 결국 멸종이 새 시대를 열기 위한 필수조건이 되었다는 설명도 지지를 받는다. 우리 생명계는 멸종과 진화의 역사를 반복하면서 진화해 왔다는 것이다. 화석을 통한 정밀 조사에 따르면 적어도 다..

지구 생명체의 진화(10). 5대멸종III(포유류의 세상)

youtu.be/g2BAJUsxEyY 6500만 년 전 공룡이 갑자기 지구상에서 사라지자 포유류의 세상이 되었다는 것은 잘 알려진 사실이다. 화석의 기록을 보면 인간을 포함하여 오늘날 거의 5,000종의 동물이 속하는 유태반류 포유류가 멸종 사건 이후 1000만 년에 걸친 팔레오세 기간 동안 해부학적으로 훨씬 다양해졌다는 것을 보여준다. 유니버시티 칼리지 런던의 안잘리 고스와미 박사는 지구구 상의 포유류 다양성은 공룡 멸종 사건 직후 폭발적으로 증가했다며 다음과 같이 설명했다. ‘공룡이 멸종했을 때 포유류의 경쟁자이자 포식자인 수많은 동물들이 사라졌다. 다시 말해 포유류의 생태적 역할에 가해졌던 제약의 상당한 부분이 제거되었다는 뜻인데 포유류는 이 기회를 잘 이용했다. 이는 몸 크기와 생태적 다양성이 급..

지구 생명체의 진화(9). 5대멸종(II)

youtu.be/URBaQ3KVttQ ③ 3차 대멸종 : 세 번째 대멸종은 고생대 마지막 지질시대인 페름기와 중생대의 시작인 트라이아스기 경계에서 발생했다. 2억8600만 년 전에 시작된 페름기에는 데본기에서 땅으로 올라온 어류가 파충류와 포유류로 갈라졌고 바다에는 데본기 말에 파괴되었던 암초가 돌아오고 어류가 번성했다. 그런데 2억5000만 년 전 지구 역사상 가장 컸던 대규모 멸종으로 당시 지구 생명체의 약 96%를 멸종시켰다고 추정한다. 지구 역사상 최대의 멸종이므로 ‘멸종의 어머니’라는 별명이 붙었다. 해양 생물종의 약 96%와 육상 척추동물의 70% 이상이 절멸했다. 전체 지구 생물의 50%의 과가 멸종했으며 이 과의 멸종률을 토대로 라우프 박사는 전체의 96%의 종이 절멸했다고 제시했다. 그러..

지구 생명체의 진화(8). 5대멸종(I)

youtu.be/-07UvMu18fg 지구 생물 역사에서 대 멸종은 대중의 큰 인기를 끌어 수많은 책과 TV 다큐멘터리의 단골 손님이다. 1989년 이 대멸종을 ‘1980년대의 10대 과학발전’중 하나로 설명할 정도다. 대멸종이 큰 인기를 끈 것은 공룡의 멸종 때문이다. 공룡이라는 단어가 태어난 것은 불과 200여년도 채 안되지만 오늘날 공룡은 대중문화의 중요한 부분을 차지한다. 공룡을 소재로 제작된 스티븐 스필버그의 「쥬라기공원」의 대성공에 힘입어 매년 막대한 양의 관련 상품이 팔린다. 전 세계의 열 살 이하의 어린이들은 거의 모두 공룡에 매료되어 발음도 어려운 공룡 이름들을 줄줄 꿰고 있다. 이러한 엄청난 관심은 자연스럽게 왜 공룡이 우리와 함께 존재하지 않느냐이다. 적어도 공룡이 멸종한 이유가 흥미..

지구 생명체의 진화(7), 살아있는 화석 바퀴벌레

youtu.be/QT1RwMuKxJ8 전설이 많은 은행나무는 약 2억5000만 년 전인 고생대말 페름기에 지구상에 출현해 중생대에 번성했다가 신생대 환경에도 적응해 현재까지 생존하고 있는 식물이다. 정호영 박사는 중국 사천성의 산골짜기에 단 한 그루 살아남은 은행나무가 발견되어 전 세계로 퍼졌다고 한다. 따라서 오늘날의 은행나무는 모두 중국 사천성 은행나무의 후손인 셈이며 전 세계를 통틀어 중국, 일본, 한국에서만 자란다. 반면 화석으로는 북미대륙‧그린란드‧시베리아‧영국‧오스트레일리아 등지에서도 발견된다. 은행이란 이름은 씨가 살구(杏)처럼 생겼으나 은빛이 난다고 해서 붙인 것이다. 때로는 거의 흰빛이어서 백과목, 심어서 종자가 손자 대에 가서나 열린다 하여 공손수(公孫樹), 잎이 오리발처럼 생겼다 하여..

지구 생명체의 진화(6), 살아있는 화석 은행나무

youtu.be/HzV_32xZYNU 양서류의 조상인 유스테노프테론 역시 폐어와 실러캔스처럼 널리 퍼져 살았던 집단이다. 또 실러캔스처럼 살로 된 기부(基部)를 갖춘 다리 역할을 하는 지느러미를 가졌으며. 폐어처럼 내장으로부터 공기 호흡을 하는 주머니들을 가졌다. 그러나 유스테노프테론은 폐어나 실러캔스와는 다른 특이한 골격을 갖추고 있는데 그것은 콧구멍과 입천장을 연결하는 통로이다. 육지의 모든 척추동물이 이러한 모습을 갖추고 있는 것으로 보아 이것이 육지 척추동물의 조상 계열과 아주 밀접한 관련이 있다고 볼 수 있다. 화석화된 이들의 지느러미를 자세히 조사해보면 지느러미가 돋아난 기부에 불룩 솟은 둥근 돌출부는 몸에 붙은 강한 뼈로 지탱된다는 사실이 밝혀졌다. 그리고 두 개의 뼈가 이 뼈에 연결되어 있..

지구 생명체의 진화(5), 살아있는 화석 실러캔스(II)

youtu.be/axdOgqHnmI8 화석 어류라는 실러캔스가 실존하자 학자들에게는 그들이 어떻게 번식하느냐가 많은 관심거리였다. 먼저 동물의 발생방식은 크게 난생, 난태생, 태생 등으로 나뉜다. 난생은 알을 낳는 것으로 대부분의 어류와 양서류, 파충류, 조류가 여기에 속한다. 난태생은 암컷의 몸속에 있는 생식관에서 알이 성장하여 새끼상태로 암컷의 몸 밖으로 나오는 생식 방법이다. 난태생인 동물은 포유류의 오리너구리와 파충류인 살무사, 상어, 가오리, 열대어 같은 몇 종류에 국한한다. 태생은 모체 내에서 생명이 발달하는 형태로 인간을 포함한 대부분의 포유류는 태생이다. 처음에 학자들은 실러캔스가 태생이라고 생각했다. 실러캔스 화석의 배 부분에서 작은 새끼들이 있는 것을 발견했기 때문이다. 그러다가 실러캔..

지구 생명체의 진화(4), 살아있는 화석 실러캔스(I)

youtu.be/inDh6bKuXXc 물 속은 생물에게 육지보다 더 포근하고 좋은 환경이다. 다양한 종류의 육상 척추동물이 수중으로 들어가 거기에 적응하고 사는 것을 보더라도 그렇다. 바다뱀, 바다거북, 펭귄, 바다소, 물개, 돌고래, 고래 등이 육지에 올라왔다가 다시 바다로 돌아간 것이다. 3억 7500만 년 전경에 물 속을 지배하던 딱딱한 뼈를 가진 경골어류 중의 한 종류가 육지로 올라가려 했다. 이들은 다른 물고기와는 달리 콧구멍이 입안으로 뚫려 있어 공기를 마실 수 있었다. 이런 형태로는 물 속을 돌아다니기는 불편하지만 가뭄이 계속되어 연못물이 거의 다 말라버려도 당분간은 살 수 있었다. 그러므로 이 물고기들이 환경이 나빠지면 육지로 나와 깡충깡충 뛰면서 다른 물 속을 찾아 갈 수 있었다. 이 경..

지구 생명체의 진화(3), 육지로 진출(II)

youtu.be/FJ9ZxCQAA48 학자들의 틱타알릭에 관한 연구는 계속되어 2006년, 2008년, 2013년에 틱타알릭 네 개체의 골반 화석을 찾는 데 성공했다. 그리고 이를 분석한 결과 뜻밖의 사실이 밝혀졌다. 틱타알릭의 골반은 유스테노프테론보다 훨씬 커 어깨뼈와 비슷한 크기였다. 따라서 배지느러미에 연결된 뼈 즉 사지동물의 넙다리뼈와 정강이뼈, 종아리뼈에 해당의 크기도 어깨에서 가슴지느러미에 연결된 뼈와 비슷할 것으로 추되었다. 이는 틱타알릭이 배지느러미를 움직여 뭍에서 이동할 수 있었음을 뜻한다. 즉 전륜구동에서 후륜구동으로의 전환은 사지동물이 나온 뒤가 아닌 그 전에 이뤄졌다는 것을 의미한다. 흥미롭게도 틱타알릭의 골반 역시 물고기와 육상동물의 과도기적 특징을 지니고 있다. 즉 크기는 기존 ..