200 디코딩

By University of Oxford2023년 8월 22일

나미비아 나마 그룹의 에디아카라 해저 재구성. 초기 동물의 다양성을 보여줍니다. 출처: 옥스퍼드 대학교 자연사 박물관/마이티 화석(Mighty Fossils)

옥스퍼드 대학교가 주도한 연구는 찰스 다윈 시대부터 박물학자들의 흥미를 끌었던 오래된 질문, 즉 지구 역사상 최초의 동물은 언제 나타났는가를 밝히는 데 한 걸음 더 가까워졌습니다. 이번 연구 결과는 최근 생태학 및 진화 동향(Trends in Ecology & Evolution) 저널에 게재되었습니다.

동물은 약 5억 7,400만 년 전 화석 기록에 처음 등장합니다. 이들의 출현은 캄브리아기(5억 3900만 년 전 ~ 4억 8500만 년 전) 암석의 갑작스러운 '폭발'로 나타나며 일반적으로 점진적인 진화 변화 속도에 대응하는 것으로 보입니다. (다윈 자신을 포함하여) 많은 과학자들은 최초의 동물이 실제로 캄브리아기보다 오래 전에 진화했다고 믿고 있지만, 그들이 화석 기록에서 누락된 이유를 설명할 수는 없습니다.

5억 7,400만 년 전의 에디아카라기 최초의 동물 화석 후보인 카르니아(Charnia)의 재구성. 출처: 옥스퍼드 대학교 자연사 박물관/마이티 화석(Mighty Fossils)

The ‘molecular clock’ method, for instance, suggests that animals first evolved 800 million years ago, during the early part of the Neoproterozoic era (1,000 million years ago to 539 million years ago). This approach uses the rates at which genes accumulate mutations to determine the point in time when two or more living speciesA species is a group of living organisms that share a set of common characteristics and are able to breed and produce fertile offspring. The concept of a species is important in biology as it is used to classify and organize the diversity of life. There are different ways to define a species, but the most widely accepted one is the biological species concept, which defines a species as a group of organisms that can interbreed and produce viable offspring in nature. This definition is widely used in evolutionary biology and ecology to identify and classify living organisms." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> 종은 마지막으로 공통 조상을 공유했습니다. 그러나 신원생대 초기의 암석에는 박테리아, 원생생물 등의 화석 미생물이 포함되어 있지만 동물 화석은 발견되지 않았습니다.

이것은 고생물학자들에게 딜레마를 안겨주었습니다. 분자 시계 방법은 동물이 처음 진화한 지점을 과대평가합니까? 아니면 신원생대 초기에 존재했지만 보존하기에는 너무 부드럽고 연약한 동물이었을까?

디킨소니아(Dickinsonia)는 호주의 에디아카라 론슬리 규암층(Ediacaran Rawnsley Quartzite Formation)에 있는 에디아카라 생물군(Ediacara Biota)에서 발견된 가장 오래된 동물 화석 중 하나입니다. 나이는 5억6천만~5억5천만년. 크레딧: Lidya Tarhan

To investigate this, a team of researchers led by Dr. Ross Anderson from the University of OxfordThe University of Oxford is a collegiate research university in Oxford, England that is made up of 39 constituent colleges, and a range of academic departments, which are organized into four divisions. It was established circa 1096, making it the oldest university in the English-speaking world and the world's second-oldest university in continuous operation after the University of Bologna." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">옥스퍼드 대학교 지구과학과에서는 가장 초기의 동물 화석을 포착할 것으로 예상되는 보존 조건에 대해 지금까지 가장 철저한 평가를 수행했습니다.

주저자인 로스 앤더슨(Ross Anderson) 박사는 다음과 같이 말했습니다. '최초의 동물은 아마도 광물 기반의 껍질이나 골격이 없었을 것이며 화석화되기 위해서는 예외적인 조건이 필요했을 것입니다. 그러나 특정 캄브리아기 이암 퇴적물은 부드럽고 연약한 동물 조직까지도 예외적으로 보존되어 있음을 보여줍니다. 우리는 BST(Burgess Shale-Type) 보존으로 알려진 이러한 조건이 신원생대 암석에서도 발생했다면 화석의 부족은 그 당시에 동물이 실제로 없었음을 시사할 것이라고 추론했습니다.'

To investigate this, the research team used a range of analytical techniques on samples of Cambrian mudstone deposits from almost 20 sites, to compare those hosting BST fossils with those preserving only mineral-based remains (such as trilobites). These methods included energy dispersive X-ray spectroscopy and X-ray diffraction carried out at the University of Oxford’s Departments of Earth Sciences and Materials, besides infrared spectroscopy carried out at Diamond Light SourceDiamond Light Source is the UK’s national synchrotron. It works like a giant microscope, harnessing the power of electrons to produce bright light that scientists can use to study anything from fossils to jet engines to viruses and vaccines. The machine accelerates electrons to near light speeds so that they give off light 10 billion times brighter than the sun." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"Diamond Light Source, the UK’s national synchrotron./p>