‘얼굴’이라고 인식할만한 특징을 가진 4억1천900만년 전의 물고기 화석이 중국에서 발견돼 이 분야의 최고(最古) 기록을 세우는 동시에 등뼈동물의 얼굴 진화에 관한 기존 지식이 흔들리게 됐다고 디스커버리 뉴스와 라이브사이언스 닷컴이 26일 보도했다.

중국과 스웨덴 과학자들은 중국 윈난성의 퀴징(曲靖) 저수지에서 턱뼈와 광대뼈를 가진 실루리아기(약 4억4천600만~4억1천600만년 전)의 물고기 화석을 발견했다고 네이처지에 발표했다.

연구진은 ‘엔텔로그나투스 프리모르디알리스’(entelognathus primordialis: ‘완전한 원시 턱’이라는 뜻)로 명명된 이 물고기가 몸은 판피(板皮)로 덮여 있고 작고 동그란 눈을 갖고 있었다고 밝혔다.

길이 약 20㎝의 이 물고기는 두꺼운 판피로 덮인 머리와 몸통, 비늘로 덮인 꼬리를 갖고 있으며 뼈로 이루어진 큰 눈구멍 속에 깊이 박힌 작은 눈을 가졌고 턱이 있음에도 이빨은 없었던 것으로 밝혀졌다.

이 물고기의 위턱에는 앞위턱뼈와 위턱뼈로 알려진 작은 뼈들이 있었고 아래턱에는 치골(齒骨)과 광대뼈가 있었는데 이처럼 복잡한 얼굴 뼈는 경골어류와 사람을 비롯한 육지동물의 특징이다.

즉 이 물고기는 사람이 얼굴이라고 인식할만한 특징을 가진 가장 오래전의 물고기인 셈이다.

물고기가 오늘날처럼 얼굴을 갖기 전에는 턱이 없어 꼭대기에 눈이 달린 넓적한 삽 모양의 머리통을 가진 것도 있었고 양옆에 눈이 달린 두개골과 좁은 몸통을 가진 것도 있는 등 그 형태가 현재의 기준으로 보면 매우 기이했던 것으로 알려졌다.

연구진은 이 물고기가 과거 유연관계가 없는 것으로 여겨졌던 두 종류의 물고기가 사실은 관계가 있었음을 시사하는 것이라고 말했다.

거의 모든 척추동물은 ‘그나토스톰’(gnathostomes: 악구<顎口>동물)으로 알려진 턱을 가진 동물군에 속하지만 과거 한때 그나토스톰은 상어와 가오리 같은 연골동물과 사람처럼 뼈와 사지를 가진 경골동물의 두 부류로 갈라졌다.

최근까지 과학자들은 그나토스톰의 공동조상이 연골어류와 비슷해 갑피는 없고 대부분 연골로 이루어진 두개골을 가졌을 것이며 경골동물의 얼굴은 무(無)에서 시작됐을 것으로 추정해 왔다.

그러나 새로 발견된 화석은 경골동물의 얼굴이 조상인 판피강 척추동물로부터 물려받은 것임을 시사하는 것이라고 연구진은 말했다.

학자들은 이 물고기가 뺨과 턱을 갖게 된 이유는 밝혀지지 않았지만 그 조상이 바다 밑에서 살다 물기둥 속에서 더 많은 시간을 보내게 되면서 더 크고 빠른 먹잇감을 잡을 수 있도록 이런 구조가 발달했을 것으로 보고 있다.

이들은 “턱이 처음엔 아가미를 통과하는 물의 흐름을 제어하는 호흡 기관으로 진화했을 것”이라고 말했다.

그러나 당시엔 이 물고기를 잡아먹는 보다 크고 사나운 물고기도 있었으며 엔텔로그나투스는 대부분 시간을 작고 느린 벌레 따위의 먹잇감을 잡아먹으며 바다 밑바닥에서 보냈을 것이라고 연구진은 추정했다.

연합뉴스