삼엽충
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1. 개요[편집]
삼엽충(三葉蟲)은 캄브리아기를 거쳐 오르도비스기, 실루리아기, 데본기, 그리고 석탄기와 페름기에 살았던, 즉, 고생대가 시작할때 나타나 고생대가 끝날때 사라진, 오직 고생대만을 위한 생물로[2], 해양 절지동물의 일종이다.
2. 특징[편집]
몸이 좌엽, 우엽, 중간엽의 세(tri) 엽(lobe)으로 구성되어 있어 다른 lobe절지동물들과 확연히 구분된다. 이름인 삼엽충(tri-lobe-ite, trilobite)이 바로 “세 개의 엽”이란 뜻이다.
삼엽충은 수많은 종류의 삼엽 생물들로 구성된 강(class)이다. 곤충강을 구성하는 곤충종들이 엄청나게 많은 것처럼(대략 천만 종), 삼엽충강에는 한때 2만 종(species)이 넘는 삼엽충종들이 우글거렸다. 곤충강만큼은 아니지만 삼엽충강 역시 다양성이 풍부해, 눈이 기둥처럼 툭 튀어나온 것들, 사슴벌레 같은 뿔이 있는 것들, 온몸에 가시가 돋아난 것들 등등 여러 가지 삼엽충들이 있었다.
삼엽충강은 고생대를 상징하는 대표 생물로 캄브리아기의 최후의 승자이다. 그 수가 매우 많았기에 학자들은 '한때 바다를 지배했던 생물'이라고 부르기도 한다. 그 덕분에 다른 고생대 절지동물류에 비해서 대중적으로 인지도가 월등히 높은 편이다.[3]
간혹 이 동물이 최초의 절지동물이자 현생 절지동물의 조상이라는 얘기가 떠돌지만 잘못된 이야기이다. 삼엽충이 처음 나타났을 때 그 당시에는 이미 초기 형태의 협각류와 갑각류가 있었으며 현생 그룹에 포함되지 않는 멸종된 그룹의 절지동물들도 있었다. 사실 삼엽충 자체가 이들보다는 매우 원시적인 형태의 절지류이기는 하다. 협각류와 갑각류보다 더 초기에 나타났음에도 직계조상은 전혀 아닌 측계통이다.
3. 번성과 멸종[편집]
수명이 긴 장수종이다. 흔히 해저에서 기어다녔다고만 생각하지만 종 다양성이 굉장히 커서 오늘날 해양 절지류에게서 볼 수 있는 생활양식은 삼엽충에게서 거의 다 볼 수 있었다고 봐도 된다. 일부 종은 저서성 생활을 하며 포식자나 분해자, 여과섭식자로 살아갔고 다른 종은 바다를 유영하며 플랑크톤을 포식하는가 하면 황을 먹이로 삼는 박테리아와 공생관계를 맺었다고 여겨지는 종도 있고 육상으로 올라간 종도 있었다. 없는 생활방식이라면 기생 정도.[4] 또한 워낙에 긴 기간 존재한 생물이라[5] 베리에이션이 엄청나게 많다.
이아페투스 해에서 가장 많이 번성했다고 한다. 이아페투스 해는 6억 년 전~4억 년 전까지 존재했던 고대 해양으로, 고대륙인 로렌시아, 발티카, 아발로니아 대륙 사이에 있었다.
5억 2천만 년 전인 캄브리아기 초기에 처음으로 화석으로 등장하며, 이후 캄브리아기 내내 다양성을 뽐내며 번성했으나 말기에 들어 로렌시아 육괴[6]의 이동으로 인해 서식지인 대륙붕이 줄어들자 이에 타격을 받아 여러 목(目)이 멸종되었다.
그 다음 시기인 오르도비스기에 다양한 목들이 다시 출현하면서 두 번째 번성기를 누렸으나[7] 오르도비스기 말기에 발생한 대멸종으로 인해 2차 타격을 받고 쇠퇴하기 시작한다. 그래도 오르도비스기 후기에 등장한 목들은 실루리아기와 데본기까지 생존했으나 데본기 후기에 발생한 데본기 대멸종으로 3차 타격을 입고 말았다. 결국 프로에투스(Proetida)목을 제외한 모든 목이 멸종하여 다양성을 뽐내던 삼엽충은 끝내 하나의 목만 남게 된다.
비록 이렇게 초라한 신세가 되긴 했지만 그 뒤에도 석탄기를 거쳐 고생대의 마지막 시기인 페름기까지 꾸역꾸역 생존했었다. 멀고 먼 옛날 고생대 중후반 당시 시점으로도 살아있는 화석이었던 셈. 하지만 멸종 중의 멸종인 페름기 대멸종이 닥치자 결국 버티지 못하고 마지막 하나 남았던 프로에투스목마저 멸종하며 고생대의 종막과 동시에 삼엽충은 약 3억 년의 기나긴 역사를 끝마치고 지구의 역사에서 완전히 그 자취를 감추게 되었다. 이 시기 근처의 화석을 보면 옛모습으로 회귀하는 듯한 화석이 발굴되는데 왜 그런지에 대해 정확한 이유는 미스터리라고.[8][9]
앞서 말했듯이 현재 살아남은 종은 없지만, 투구게나 거미와 같은 협각류가 삼엽충과 그나마 비슷한 특징을 가지고 있다.[10]
4. 생체 정보[편집]
크기는 무진장 다양해서 1 mm부터 72 cm까지[11] 다양한 종이 있었다고 한다. 그리고 종종 투구껍질에 가시가 달린 종의 화석도 발견되고[12] 뿔이 솟아나 있는 것도 발견된다. 학계에선 그 가시가 이아페투스해가 대륙이동 때문에 줄어드는 과정에서 갈수록 늘어나는 천적의 위협을 방어하고자 생겨난 것이라고 추정하고 있다.
이름답게 몸 가운데를 기준으로 중심축엽, 좌흉엽, 우흉엽으로 나뉜다. 또, 전체적으로 머리, 가슴, 꼬리로 나눌 수 있다. 머리는 '두개'와 '자유볼' 2개로 구성되어 있는데, 나뉘는 부위에 따라 세 가지 형태가 있다. 마디 하나하나마다 한 쌍씩 다리가 존재하였다. 따라서 지네마냥 매우 많은 다리를 갖고 있는 종도 존재했다. 이러한 다리는 두 갈래로 나뉘어 있었는데, 한 가닥은 보행 다리였고 나머지 가닥은 무갑목 동물에게서 보이는 아가미 다리였다.
성장할수록 등판의 마디가 하나씩 늘어나며 유생상태일 때는 마디가 하나뿐이다. 이 사실은 삼엽충 군집체 화석을 발견하고 알려진 사실이다. 현생 가재 같은 방식으로 성장할 때마다 껍데기를 벗으면서 생장하였다고 추정된다. 하지만 탈피에 실패한 화석들이 많이 출토되고 있는 것으로 보아, 현생 절지동물들만큼 허물을 쉽게 벗을 수가 없었던 것으로 보고 있다. 특히 다른 절지류와 달리 탈피봉합선도 존재하지 않았고, 허물 밑에 큐티클 층이 생기지도 않았다고. 그래서 캄브리아기 이후 삼엽충 수가 많이 줄어든 이유 중 하나도 이후에 나타난 발달된 턱을 가진 여러 포식자들에 의한 것이라는 설도 있다.[13]
참고로 캄브리아기 이후 나타난 일부 종들의 경우 천적을 만났을 때 쥐며느리[14] 같은 방식으로 몸을 말아서 천적에 대비해 방어했으며, 실제 그런 화석도 많이 발굴되고 있다. 현생 동물들처럼 모래 속에 들어가서 위장했거나 온 몸에 가시가 돋아난 종들도 꽤 있다.
안구가 현생 동물 중에는 거의 찾을 수 없는 독특한 구조였는데, 수정체의 재질이 방해석 결정이었다.[15][16] 죽어서 화석이 되면서 눈이 방해석 재질로 변한 것이 아니라 살았을 때부터 방해석이었다고 한다. 신경은 이미 썩어 없어진 지 오래지만 곤충의 겹눈과 비슷하게 대상을 보았을 가능성이 크다고 한다. 종류에 따라 수정체가 한 개에서 수천 개로 다양한데 수정체가 많을수록 해상도가 높아진다. 예외도 있었다. 파콥스라는 좀 흔한 삼엽충은 수정체가 상대적으로 적은 100개 남짓이었는데, 접합복안이라는 형식으로 눈을 덮었다.[17] 파콥스목에 속하는 일부 삼엽충들만 이런 겹눈을 하였는데 렌즈가 크고 서로 떨어져 있다. 렌즈 100~700개가 있었는데 렌즈마다 각막이 덮여 있었고 렌즈 사이에는 높은 골격이 있다.
1972년에 스미소니언 협회에서 이러한 삼엽충의 눈을 재현한 렌즈를 사용하여 사진을 찍었더니 상이 선명했다고 한다. 눈의 구조가 이와 같은 생물체가 현대에는 일부 해양 갑각류를 제외하고선 거의 없으며[18], 스티븐 제이 굴드 박사는 눈의 성능에서 삼엽충은 후대의 절지동물과 비교도 안 될 정도로 정확하다고 평했다.
이후 연구결과에서 삼엽충의 아가미는 다리의 윗부분에 붙었는데 형태가 현생 절지동물 가운데 게나 랍스터와 비슷하다고 나왔다.#
5. 천적[편집]
캄브리아기의 천적으로는 아노말로카리스가 유명하며 아노말로카리스가 뜯어먹다 버린 삼엽충이 화석으로 발견되며, 삼엽충의 외피 조각들이 있는 똥 화석까지 발견될 정도이다. 다만 2010년대 부터 아노말로카리스는 삼엽충의 주된 천적은 아니였을 가능성이 높은 연구가 여럿등장하고 있다.
연구 결과에 의하면 아노말로카리스는 입이 크게 벌어지지 않고 마모 흔적이 없어 삼엽충을 물어 부수지 못했다고 추정된다. 크기가 매우 작거나 탈피하여 유들거리는 몸을 가지고있는 개체를 공격했을 수 있다는 주장도 있으나 그보다 더 많은 유들거리는 몸을 가진 다른 동물을 잡아먹었을 거라고 보인다고 한다.[19]
실제 캄브리아기에는 삼엽충의 외피는 매우 견고한 갑옷이며 같은 삼엽충이 아닌 이상에야 쉽게 부수지 못했을 거라고 보이이는데, 캄브리아기 삼엽충 중에는 레들리키아 렉스 같은 몸 크기는 아노말로카리스 만하고 다리의 밑마디가 굵고 강해져 펜치처럼 변한 종들이 있었고, 이 밑마디를 턱처럼 이용해 다른 삼엽충의 외골격을 부수고 잡아먹은 것으로 보고 있다 즉 삼엽충이 삼엽충의 천적이었던 것. 따라서 천적이 크게 없던 캄브리아기가 삼엽충이 가장 번성한 시기였다.[20]
오르도비스기와 실루리아기의 천적으로는 삼엽충에 비해 거대한 몸집과 협각 같은 단단한 부속지를 가진 바다전갈과 억센 촉수와 단단한 부리를 가진 두족류인 오소콘 등이 유명하다.
데본기에 들어서는 턱을 가진 척추동물인 어류가 삼엽충의 큰 천적이었을 것이라고 보고 있다.
6. 여담[편집]
- 아주 예전에 '트리옵스'라는 이름으로 팔렸던 애완동물은 투구새우인데, 삼엽충과 진화상으로 관련이 있다고 생각하는 사람들이 있지만 갑각강 배갑류에 속하는 갑각류다.[21] 유명한 종으로는 감소 추세에 있는 긴꼬리투구새우 정도가 있다. 한때 이것이 '러시아 괴물고기'라면서 기사화 된 적이 있었다.
- 화석이 너무 많아 흔해 빠졌다고들 하는데, 파편화된 것이 대부분이며 보통 모로코나 미국, 중국 등에서 수입된 개체가 거래된다. 일부가 파손된 개체[22]는 5천 원에서 1만 원가량, 완전히 보존된 것은 저렴한 개체의 경우 3만 원 내지 4만 원 정도에 구할 수 있다.[23] 특히 가시가 달린 종류는 고가에 팔리며 뿔이 온전히 있는 화석은 수백~ 억 단위으로 오갈 정도로 비싸서 모조품도 많다.[24] 한국에선 강원도 영월이나 삼척 일대에서 많이 나온다.## 이를 전문적으로 연구하는 학자로는 서울대학교 출신의 이승배 박사, 홍발 박사, 최덕근 서울대 명예교수가 있다.
- 바티노무스와는 진화상으로 무관하다. 또 마렐라라는 멸종된 절지동물과도 매우 닮았고 같은 아문(subphylum)에 속하지만 강이 다른 데다가 화석으로 출토되는 시점 또한 다르다.[25]
7. 대중 매체[편집]
- 도라에몽의 만우절 에피소드에서도 살아있는 삼엽충이 등장한다. 비실이의 말에 속아서 올라간 산에서 고생물학자를 만났는데 진구와 도라에몽이 땅을 막 파서 고생물학자가 야단치며 내쫓자 그 고생물학자를 골려주기 위해 타임보자기로 가짜 화석을 만들어서 묻어 놓고 그걸 다시 파 내게 했는데 우연히 가짜 화석들을 묻은 곳에 진짜 삼엽충 화석이 있었고, 가짜 화석 무더기 속에 진짜 삼엽충 화석이 섞여 있는 줄도 모르고 가짜 화석들의 시간을 머나먼 과거로 돌리자 삼엽충이 살아서 움직인 것.
}}}||하지만 고생대의 생물이라 "아미노산이 발달하지 않았다"는 주장은 근거가 없다. 아미노산의 발달이라는 명제 자체가 모호하고, 만에 하나 아미노산이 발달하지 않았다고 해도 맛을 내는 요소는 아미노산만이 아니기 때문에 맛이 안 나는 것도 아닐 것이다. 과학적으로는 무의미한 그냥 만화 속 우스개 소리로 보자. 이후 ebook으로 출판된 판본에서는 해당 대사가 "그 시대 생물 구성 성분이면 지금 우리한테 별 맛은 안 날 거 같은데요." 라고 수정되었다. 하지만 현생 동물 중 그나마 삼엽충과 가까운 투구게가 더럽게 맛이 없으므로 삼엽충도 인간의 입맛에는 맛이 없을 가능성이 높긴 하다. 그래도 투구게도 알은 맛있듯이 알은 괜찮았을지도.
- 영화 '잃어버린 세계를 찾아서'에서는 커다란 삼엽충의 속을 파먹는 장면이 나온다.
- BBC의 다큐멘터리 Walking with Monsters 캄브리아기편에서 등장하며 같은 제작사에서 만든 Sea Monsters 챕터1에서는 수중카메라로 이용한다.
- 일본 만화 삼자삼엽이 이 별명을 가지고 있다. 2003년부터 2019년까지 연재된 4컷 만화로, 한때 망가타임 키라라 최장기 연재 작품이기도 했던[26] 장수 작품이다. 이 삼자삽엽이 애니화 된 것이 2016년에 들어서니 이 16년이란 기간 상당기간을 애니화 버프도 없이 버틴 것인데, 보통 대다수의 모에계 4컷 만화가 애니화 버프 없이는 3년을 버티지 못하는 것과 비교해 보면 대단하다고 할 수 있다.
- 가면라이더 시리즈에서는 신 가면라이더의 잔유쥬와 가면라이더 블레이드의 트릴로바이트 언데드가 삼엽충 괴인이며 전투원으로는 가면라이더 제로원의 트릴로바이트 마기어가 있다.
- 슈팅 게임 드래곤 블레이즈의 하라드 사막의 보스가 이 삼엽충의 형태를 띄고 있다. 이름도 고대생물 오르도비스.
[1] 아래는 모로코에서 발견된 현재까지 가장 보존이 잘 된 캐스트 형태의 데본기 삼엽충인 Koneprusia dahmani의 화석.[2] 사실 중생대 트라이아스기 극초반에 아주 잠깐은 살아있었을지도 모른다. 아예 이들을 멸종시킨 페름기 대멸종의 원인인 시베리아 트랩이 터진 그 순간부터를 중생대의 시작이라 보는 이들도 있기 때문.[3] 절지류 같은 무척추동물의 진화사는 보통 생물의 역사에서 배제되어 잘 알려져 있지 않다. 다른 무척추동물이자 최초의 육상 동물 중 하나인 프네우모데스무스나 역시 무척추동물이고 절지동물 중에서 가장 컸던 아르트로플레우라도 척추동물들인 이크티오스테가나 틱타알릭보다 인지도가 훨씬 낮다.[4] 이건 학자들간에 의견이 분분하다.[5] 이에 따른 크기의 차이도 진화 과정에 의해 점점 크기가 변화한 것이다.[6] 현재의 북아메리카, 그린란드를 포함하는 대륙괴[7] 그래도 삼엽충의 다양성은 캄브리아기 때가 최고조였다고 본다.[8] 몇몇 학자의 주장에 따르면 특이한 모양은 특수한 환경에 적응한 모습이지만 그 환경이 바뀌면 생존이 힘들어지며, 옛 모습이 다양한 환경에 적응하기 가장 최적의 모습이기에 그렇다고 한다.[9] 만화로 배우는 곤충의 진화에서는 삼엽충의 원시적인 탈피 과정으로는 특이한 모양보다는 옛 모습이 탈피가 더 쉽기에 그리 변했다는 주장을 했다.[10] 애초에 삼엽충류는 협각류의 자매 분류군이다.[11] 평균으로 따지면 3~10 cm.[12] 예컨대 4억 년 전 디크라누루스.[13] 곤충 연대기 참고[14] 정확히는 공벌레에 해당하는 종[15] 거미불가사리 중 한 종류의 눈이 방해석 재질이란 사실이 2009년에 새롭게 발견되었다. 이 발견으로 삼엽충이 어떻게 보았는지를 더욱 더 명확하게 알 수 있게 되었는데, 성능은 삼엽충이 더 뛰어났다고 한다.[16] 만약 “어떻게 생물이 광물질로 신체를 구성할까!”라는 의문이 든다면, 멀리 갈 것 없이 인간을 비롯한 포유류들도 광물질로 된 신체를 가지고 있다. 바로 법랑질로 된 치아와 칼슘+@ 로 이루어진 뼈다.[17] 일반 삼엽충은 완전복안으로 현 곤충과 비슷하고, 대부분 1000개 이하이나 간혹 1만 5000개 이상인 것도 있다. 각막 한 겹이 모든 렌즈를 덮은 형태.[18] 일부 해양 갑각류 중 일부는 안구에 방해석 결정이 있다. 보통 태양의 방향을 알아보는 데 쓰인다.[19] 다만 아노말로카리스가 최상위 포식자라는건 변함이 없다. 당시 삼엽충 중에서 가장 큰 삼엽충인 레틀리키아 렉스 화석에 경우 단단한 외피는 뚫지 못했지만 부드러운 부위에 상처입은 개체도 있었는데 연구진은 이 상처가 아노말로카리스에 의한것으로 추정했다.#[20] 캄브리아기 이후에도 삼엽충이 번성한 시기가 많았지만 아래 서술되듯 이후에 삼엽충 껍질을 뚫는 천적이 많아져서 그런지 캄브리아기 전성기 만큼 번성하진 못한다.[21] 아문 수준에서 다르다. 쉽게 말해 멍게와 척추동물 정도의 차이 정도[22] 삼엽충은 죽으면 몸이 마디별로 분해된다.[23] 예외는 있는데 TV쇼 진품명품에서 삼엽충 무리화석이 감정이 들어온적이 있었고 국내 감정프로그램 사상 최고인 오래된 시기인 실루라아기 말에서 데본기 초기인데다가 2,800만원이 나온적이 있었다.[24] 가격 자체는 화석 상태, 보관 상태 및 물가상슬률 감안한 것도 있지만 화석을 파괴하지 않고서는 전문가들도 감별이 어려운 정교한 모조품들도 있으므로 수백만 원 이상을 껌값으로 여길 만큼 돈이 남아도는 사람이 아닌 이상 함부로 눈독 들이지 않기를 추천한다. 비파괴로 감별할 수 있는 장비가 있긴 하나 가격이 억 단위.[근거:] https://www.donga.com/news//article/all/20020923/7865124/1[25] 바티노무스 계열이 최초로 출토된 시대는 신생대 중신세 시절이고 삼엽충은 경북 문경군 마성면 구락리와 하내리 일대에서 발견된 5억 4천만 년 전 레드리키아 노비리스이라는 삼엽충과가 있기 때문이다.[근거:][26] 현재는 히다마리 스케치에게 넘어갔다. 이쪽은 2004년부터 현재까지 연재 중.
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