초기 거머리는 흡혈족이 아니었다!

기적 같은 화석 발굴, 거머리 출현도 2억년이나 앞당겨

 

화석 거머리와 현대 거머리를 비교한 그림. 두 개 화살표는 부착에 사용되는 큰 꼬리 빨판을, 한 개 화살표는 몸통 고리를 나타낸다. 출처: Andrew J Wendruff/Otterbein University, Takafumi Nakano/Kyoto University

 

고대 거머리는 흡혈동물이 아니었다는 사실이 화석을 통해 드러나다

by University of California - Riverside


새롭게 발견된 화석은 거머리leeches가 과학자들이 이전에 생각한 것보다 최소 2억 년 더 오래되었으며, 거머리의 초기 조상은 피가 아닌 작은 해양 생물을 먹었을 가능성이 있음을 보여준다. 

캘리포니아 대학교 리버사이드 캠퍼스 고생물학자 카르마 낭글루Karma Nanglu는 "이 화석은 이 그룹 전체에서 발견된 유일한 몸통 화석이다"고 말했다.

그는 토론토 대학교, 상파울루 대학교, 오하이오 주립대학교 연구진과 협력하여 이 화석을 설명하는 논문을 작성했으며, 이 논문은 PeerJ에 게재되었다. 

약 4억 3천만 년 전의 이 화석은 현대 거머리에서 여전히 발견되는 특징인 커다란 꼬리 빨판tail sucker과 분절된 눈물방울 모양 몸통teardrop-shaped body을 포함한다.

하지만 이 화석에는 한 가지 중요한 특징이 발견되지 않았다. 바로 오늘날 많은 거머리가 피부를 뚫고 피를 빨아들이는 데 사용하는 앞쪽 빨판forward sucker이다.

이러한 특징의 부재와 이 화석이 바다에서 유래했다는 사실은 히루디니다Hirudinida로 알려진 그룹의 초기 생활사가 매우 달랐음을 시사한다.

최초의 거머리는 포유류, 파충류 및 기타 척추동물의 피를 빨아먹는 대신 바다를 돌아다니며 부드러운 몸을 가진 무척추동물을 통째로 먹거나 그 내부 체액을 먹었을 가능성이 있다. 

"혈액을 섭취하는 데는 많은 특수 기계가 필요하다"고 Nanglu는 말한다.

"항응고제Anticoagulants, 구기mouthparts, 소화 효소는 복잡한 적응 과정입니다. 초기 거머리가 먹이를 통째로 삼키거나 작고 부드러운 몸을 가진 해양 동물 체액을 마셨다는 것이 더 타당합니다."

이전에는 과학자들이 거머리가 약 1억 5천만 년에서 2억 년 전에 출현했다고 생각했다.

하지만 미국 위스콘신 주 지질층인 와우키샤 생물군Waukesha biota에서 발견된 화석 덕분에 그 시기는 최소 2억 년 전으로 거슬러 올라간다.

와우키샤 생물군은 화석화하기 전에 일반적으로 부패하는 연조직 동물의 몸이 보존되어 있는 것으로 알려져 있다.

거머리 화석 보존은 결코 쉬운 일이 아니다. 거머리는 수백만 년이 지나도 쉽게 보존되는 뼈, 껍질, 외골격이 없다.

이러한 화석은 보존하기 위해 예외적인 환경, 즉 거의 즉시 매몰되거나 저산소 환경, 그리고 특이한 지구화학적 조건을 필요로 한다.

"희귀한 동물인데다가 화석이 될 만한 환경까지 갖춰졌다는 건 마치 복권을 두 번이나 당첨한 것과 마찬가지"라고 낭루 씨는 말했다.

이 화석은 본 논문 공동 저자인 오하이오 주립대학교 연구진이 와우키샤 유적에 대한 광범위한 연구를 진행하는 과정에서 발견되었다.

처음에는 그 정체를 알지 못했지만, 이 표본은 팬데믹 초기 몇 년 동안 낭루의 눈길을 사로잡았다.

그는 주저자인 토론토대학교 다니엘 드 카를Danielle de Carle을 포함한 거머리 전문가들과 협의했고, 연구팀은 이 화석의 정체를 확인하기 위해 협력했다.

그들은 꼬리 빨판과 투명한 몸통 분절을 지닌 거머리에서만 발견되는 특징 때문에 결국 거머리를 발견했다고 확신했다.

오늘날 거머리는 담수, 해수, 심지어 육지에서도 발견된다.

거머리의 섭식 행동은 청소 동물부터 포식, 기생성 흡혈까지 매우 다양하다. 하지만 연체동물은 화석으로 남기는 경우가 드물기 때문에 이들의 기원을 이해하는 것은 어려웠다.

화석 기록에서 거의 발견되지 않는 생물을 연구하는 낭루는 이번 발견이 복잡한 생명체의 초기 역사를 추적하고 과거에 대한 기존 가설에 의문을 제기하려는 더 큰 노력의 일환이라고 말했다.

"우리는 생각하는 것만큼 많이 알지 못한다"라고 그는 말했다.

"이 논문은 생명의 나무가 깊은 뿌리를 지니며, 우리는 이제 막 그 뿌리를 찾기 시작했음을 상기합니다."

More information: de Carle D, et al. The first leech body fossil predates estimated hirudinidan origins by 200 million years, PeerJ (2025). doi.org/10.7717/peerj.19962 

Journal information: PeerJ 
Provided by University of California - Riverside