민물고기를 닮은 틱타알릭의 발견과 어원

고생대 데본기 동안, 다양한 물고기들이 출현하고 번성했다. 서식지가 물인 어류는 점차 물뿐만 아니라 육지에서도 생활하는 양서류로 진화했다. 이번 시간에는 고생대 데본기에 등장한 네발어인 틱타알릭의 발견과 생물학적 특성에 대해 알아보자.

틱타알릭 표본은 2004년 캐나다 북부 누나부트 준주의 엘즈미어 섬에 있는 버드 쿼리에서 처음 발견되었다. 캐나다 누나부트 준주 출신인 이누이트 부족의 장로들은 대구 모양을 닮은 민물고기 '버봇'을 닮은 화석 표본을 바탕으로 이누크티투트라는 단어를 만들었다. 민물고기를 뜻하는 '버봇'이라는 뜻의 틱타알릭(Tiktaalik)이라고 부르자는 제안이 나왔다. 닐 H 틱타알릭 화석을 최초로 발견한 사람 중 한 명인 미국 시카고 대학의 슈빈은 틱타알릭이 물고기와 네발동물의 해부학적 특징을 공유하기 때문에 '어족류'라고 불렀다. 그들을 별명으로 부르는 것이 2006년에 제안되었다.

틱타알릭 표본은 물고기와 네발동물 사이의 중간형을 찾기 위한 노력의 결과로 발견된 매우 의미 있는 표본이다. 에드워드 B를 포함한 연구자 팀. 캐나다 자연과학 아카데미의 대슐러, 시카고 대학의 닐 슈윈, 그리고 FA. 하버드 대학의 Jenkins는 가장 오래된 것으로 알려진 네발동물이 3억 6천 5백만 년이라는 것을 발견했습니다. 그들은 또한 가장 오래된 물고기 화석이 3억 9천만 년에서 3억 8천만 년 전에 바위에서 나온다는 것을 알고 있었다. 따라서 연구진은 물고기와 네발동물 사이의 중간생물을 찾기 위해서는 3억8000만~3억6500만년 전을 나타내는 퇴적암을 조사해야 한다는 사실을 추론할 수 있었다.

또한 해당 유기체는 물속에서 생활하며 육지로 진출하는 중간단계이기 때문에 바다보다는 담수환경에서 생활하는 것으로 나타났다. 연구진은 고생대 데본기 후기에 퇴적된 쇄설암 퇴적암이 발견된 곳은 북미 3곳뿐이며 이 중 2곳은 이미 조사가 끝난 것으로 파악했다. 이 두 장소에서는 중간 생물이 발견되지 않았다. 이에 연구팀은 1999년부터 아직 조사되지 않은 마지막 한 마리에 대한 연구를 시작했고, 이후 약 5년간의 연구 끝에 2004년 마침내 물고기와 네발동물 사이의 중간 화석을 찾을 수 있었다.

틱타알릭 화석이 2004년 캐나다 엘즈미어섬에서 처음 발견됐을 때 머리와 몸통, 앞지느러미가 발견됐지만 뒷지느러미와 꼬리는 발견되지 않았다. 그러나 이후 지속적인 연구를 통해 닐 슈빈 등은 마침내 엘즈미어섬에서 틱타알릭의 후지느러미와 골반 부분을 발견해 2014년 학술지에 연구 결과를 발표했다.

틱타알릭은 얼핏 보면 지느러미, 비늘, 아가미를 가지고 있다는 점에서 물고기와 닮았다. 그러나 틱타알릭은 또한 납작한 두개골, 유선형의 납작한 몸통, 물고기의 그것보다 비례적으로 긴 코와 짧은 안와 후부 영역을 가지고 있었고, 머리 꼭대기에 가까운 곳에 눈과 팔처럼 생긴 앞지느러미, 그리고 뼈를 가지고 있었다. 비늘을 가지고 있다는 점에서 물고기보다는 오늘날의 악어와 더 비슷하다고 추측할 수 있다. 몸길이는 일반적으로 1m 이상이며, 몸길이는 2m 이상으로 추정된다. 이빨은 두 줄로 되어 있고 날카롭다. 콧구멍은 현대의 악어처럼 머리 끝에 위치해 있습니다. 작은 아가미 구멍인 스피라클은 머리 꼭대기에 있는 눈보다 더 높은 곳에 위치해 있었다.

틱타알릭은 물고기에서 흔히 볼 수 있는 뼈 아가미를 가지고 있지 않다. 이로 인해 일반적으로 네발동물의 앞다리를 지탱하는 뼈와 연골로 이루어진 활 모양의 구조인 가슴걸이와 두개골은 서로 얽혀 있다. 그 결과 틱타알릭은 물고기와 달리 네발동물처럼 독립된 목을 가지고 있었으며 목을 좌우로 움직일 수 있었다. 팔처럼 생긴 앞지느러미에는 손목 관절이 있어 자유롭게 움직일 수 있었지만 네발동물과는 달리 손가락 대신 단순한 지느러미 광선이 있었다. 틱타알릭은 아가미뿐만 아니라 원시적인 폐도 가지고 있었다.

틱타알릭은 네발동물처럼 몸을 지탱하는 넓은 갈비뼈를 가지고 있었는데, 이 갈비뼈가 바로 뒤에 위치한 갈비뼈와 약간 겹쳐져 몸통을 받치는 데 도움이 되었다. 이 갈비뼈 배열은 고생대 데본기 원시 양서류인 이크티오스테가와 유사하지만, 갈비뼈가 바로 뒤에 위치한 서너 개 이상의 갈비뼈와 겹친다는 점에서 틱탈릭과 다르다. 틱타알릭의 갈비뼈 구조는 물고기에서 진화한 최초의 네발동물의 특징이다.

물고기에 비해 틱타알릭의 골반지느러미와 항문지느러미는 어깨지느러미, 앞지느러미보다 상대적으로 크며, 이는 틱타알릭이 물고기보다는 네발동물의 상대적 비율을 가지고 있음을 시사한다. 그러나 틱타알릭의 골반은 여전히 물고기처럼 한 조각으로 되어 있어 세 부분으로 되어 있는 네발동물과는 다르다.

틱타알릭은 당시 로렌시아 대륙의 일부로 적도 지역에 있던 엘레스미어 섬에 분포한 후기 고생대 후기 데본기 지층인 프람 층에서 생성되며 프람 층은 굽이치는 하천이다. )은 에서 퇴적된 침전물로 해석됩니다.

따라서 틱타알릭은 하루의 대부분을 비교적 얕은 강에서 살았던 것으로 추정된다. 정수리에 있는 틱타알릭의 눈은 그가 주로 위를 바라보며 살았다는 것을 나타낸다. 틱타알릭 또한 둥지화된 갈비뼈 구조를 가지고 있다는 점에서 한동안 물 밖으로 나왔을 수도 있다. 틱타알릭은 주로 강바닥을 기어다니거나 지느러미를 노로 물 속을 헤엄치거나 지느러미를 소품으로 삼아 강바닥을 밀었던 것으로 추정된다.

그러나 앞지느러미의 운동 범위가 제한적이었기 때문에 양서류처럼 앞지느러미를 앞으로 회전시킬 수는 없었을 것이다. 틱타알릭이 얕은 강을 서식지로 선택한 것은 생존을 위한 매우 좋은 전략으로 여겨진다. 비교적 얕은 물에서 살았기 때문에 깊은 물에서 큰 포식자로부터 쉽게 탈출할 수 있을 뿐만 아니라 얕은 물에서 작은 물고기와 곤충과 같은 풍부한 먹이를 사냥할 수 있었다.

틱타알릭 연구팀은 2006년 캐나다 엘즈미어섬 프램 포메이션에서 발굴된 화석 표본 3점을 비교·연구해 총 1종의 틱타알릭을 학술지 네이처에 발표했다. 따라서, 기술된 틱타알릭 로제아가 모식종이다. 로제라는 종의 이름은 알려지지 않은 기증자를 기리기 위해 붙여졌다. 현재까지 발견된 틱탈리아 표본은 총 10개로, 틱탈리아 표본의 절대연대는 각각 3억8300만 년 전, 3억7900만 년 전, 3억7500만 년 전으로 파악됐다. 따라서 틱타알릭은 적어도 3억 7천 5백만 년 전 고생대 데본기 말기에 살았던 것으로 추정된다. 결론적으로 틱타알릭은 3억8000만 년 전에 살았던 물고기 판데리히티스와 3억6500만 년 전에 살았던 원시 네발동물인 이크티오스테가 사이의 중간 단계를 대표하는 것으로 여겨진다.