인도양 심해 6천미터에서 수백 킬로미터에 걸쳐 펼쳐진 500만 년 된 고래 공동묘지 발견, 중국 연구진 개가
연구진이 죽은 고래들이 쌓여 있는 "거대 유적"과 함께 사체를 먹고 사는 새로운 해양 생물 종들을 발견했다.
과학자들이 인도양에서 수백 킬로미터에 걸쳐 펼쳐진 거대한 고래 무덤을 발견했으며, 일부 화석 뼈는 500만 년이 넘는 것으로 추정된다.
연구진은 이 심해 "거대 유적megasite"을 디아만티나 존 네크로폴리스(Diamantina Zone necropolis)라고 명명했으며, 지금까지 발견된 고래 사체와 화석 중 가장 광범위한 규모라고 수요일(6월 10일) 네이처(Nature)에 발표된 새로운 연구에서 밝혔다.
워싱턴 D.C.에 있는 스미스소니언 국립자연사박물관 화석 해양 포유류 큐레이터인 닉 파이엔슨Nick Pyenson은 이번 연구에 참여하지는 않았지만, 라이브 사이언스와의 인터뷰에서 "1,200km(750마일)가 넘는 면적에 걸쳐 분포되어 있다는 사실이 믿기지 않을 정도"라며 "'메가사이트'라는 표현이 정말 적절하다. 그들은 정말 특별한 것을 발견한 것 같다"고 말했다.
"밀도가 엄청나다"
중국과학원 심해과학공학연구소Chinese Academy of Sciences' Institute of Deep-sea Science and Engineering 심해 연구원인 샤오퉁 펑 Xiaotong Peng 과 그의 동료들은 펜두저 잠수정Fendouzhe submersible을 이용해 인도양 남동부의 능선과 균열 지대인 디아만티나대 해저Diamantina Zone를 조사했다.
처음에 화석 하나를 발견한 후, 연구팀은 약 0.25제곱마일(0.64제곱킬로미터)에 달하는 조사 지역을 대상으로 32차례 잠수를 실시했다.
그 결과, 총 476개 고래 화석과 비교적 최근에 죽은 고래 사체 5구(고래 사체 낙하물)를 수심 13,800~23,000피트(4,200~7,000미터)에서 발견했다.
연구진은 이러한 수치를 바탕으로 해당 지역에 제곱킬로미터당 7~8구 고래 사체와 약 750개 화석이 존재할 것으로 추정했다.
연구진에 따르면 가장 큰 사체는 남극밍크고래Antarctic minke whale (Balaenoptera bonaerensis)의 길이 5m에 달하는 골격이지만, 대부분의 유해는 부리고래류beaked whales 것이라고 한다.
부리고래류는 탁 트인 바다에 서식하며 대부분의 시간을 잠수하는 데 보내기 때문에 우리가 잘 알지 못하는 해양 포유류다.
다섯 개 활성 고래 사체 퇴적층active whale falls은 빛과 산소 없이도 생존할 수 있는 박테리아로 덮여 있으며, 이 박테리아는 고래 뼈 기름을 분해해 황화수소를 생성한다.
이 화학 에너지원은 사체에 해파리, 불가사리, 뼈를 먹는 오세닥스 벌레Osedax worms, 이매패류bivalve mollusks 등 다양한 생물 군집을 형성하게 하는데, 연구진은 이들이 제곱미터당 최대 2,840마리까지 서식하는 밀도를 보인다는 사실을 발견했다.
저자들은 고래 사체 군집의 구성원 중 상당수가 새로 발견된 종일 가능성이 높다고 밝혔다.
샘플에서 추출한 DNA 데이터를 이용해 대부분은 속이나 과 수준까지는 식별할 수 있었지만, 확실하게 종으로 분류할 수 있었던 것은 아비소게나 사우스워데(Abyssogena southwardae)라는 조개류 하나뿐이었기 때문이다.
이번 연구에 참여하지 않은 메릴랜드주 캘버트 해양 박물관Calvert Marine Museum 고생물학 큐레이터인 스티븐 고드프리Stephen Godfrey는 "밀도가 엄청나게 높을 뿐 아니라, 아마도 모두 과학계에 새롭게 알려진 종일 가능성이 높다는 점이 놀랍다"고 말했다.
그는 라이브 사이언스(Live Science)와의 인터뷰에서 "마치 1,200km 길이의 상가에 새로 문을 연 작은 식당들이 하나씩 있는 것과 같다"고 비유했다.
연구 저자들에 따르면, 이곳은 지금까지 발견된 고래 사체 군락 중 가장 깊은 곳으로, 약 6,700m(22,000피트) 깊이에 있는 군락은 기존에 알려진 다른 군락보다 약 2,500m(8,200피트) 더 깊다.
화석 퇴적층이 형성되는 모습
펑(Peng)과 그의 동료들은 43개 화석을 발굴했으며, 그중 33개는 스트론튬 동위원소 비율을 분석하여 연대를 측정했다.
이 화석들은 부리고래 5종과 수염고래baleen whale 1종(혹등고래bowhead와 북극고래humpback whales를 포함하는 그룹)의 것으로 밝혀졌다.
이 지역에서 발견된 가장 오래된 화석은 약 530만 년 전, 플라이오세 초기에 산 멸종된 부리고래속(Pterocetus) 화석이었다.
또 다른 화석은 새로운 종으로, 연구팀은 이를 프테로케투스 디아만티나(Pterocetus diamantina)라고 명명했다.
대부분의 화석은 윗턱뼈, 즉 주둥이 부분만 남아 있다.
이 화석들은 주로 앤드류스부리고래(Mesoplodon bowdoini)와 띠이빨고래(Mesoplodon layardii) 두 종에서 나왔다.
이 두 종은 현재도 인도양에 서식하지만, 연구팀이 발견한 화석은 최대 100만 년 전까지 거슬러 올라갈 수 있다.
파이엔슨은 "정말 놀라운 점은 이 거대 화석 산지가 지질학적 시간 규모에 걸쳐 부리고래의 생태를 보여준다는 것이다. 즉, 멸종된 종의 화석이 현존하는 종의 화석과 겹쳐서 발견되는 것이다"라고 말했다.
고드프리는 이 거대 화석 산지가 연조직을 포함한 화석 보존 상태가 매우 양호한 유명한 라거슈타트 화석 퇴적층Lagerstätte fossil deposits이나, 동물 화석이 풍부하게 산출되는 캐나다의 버제스 셰일Burgess Shale과 유사하다고 설명하며, "다만, 이곳은 화석이 아직 형성 중인 곳이라는 점이 다르다"고 덧붙였다.
부리고래는 보기 드문 동물이기 때문에 한 곳에서 이렇게 많은 개체 화석이 발견된 것은 다소 의아하게 느껴질 수 있다.
하지만 고드프리는 부리고래 주둥이가 현존하는 척추동물 중 가장 높은 골밀도와 무기질 함량을 지녀 보존 상태가 더 좋을 수 있다고 설명했다.
이는 뼈가 녹거나 뼈를 먹는 벌레에게 먹히지 않고 심해에서 오랫동안 생존할 수 있다는 것을 의미한다.
그 결과 철망간 산화물이 뼈에 붙어 굳어지면서 일종의 천연 관처럼 뼈를 감싸게 된다.
"이렇게 밀봉되어 표본이 영구적으로, 적어도 500만 년 이상, 그리고 얼마나 더 오래 보존될지는 아무도 모른다"고 고드프리는 말했다.
왜 이렇게 많은 고래 사체가 발견되었을까?
연구진은 디아만티나 지역에서의 잠수 조사에서 많은 오징어와 물고기를 발견했는데, 이는 이 지역이 부리고래에게 이상적인 심해 먹이 서식지를 제공했음을 시사한다.
이는 고래가 죽으면 분해되면서 가스가 차 팽창하여 해수면 위로 멀리 떠다니다가 결국 해저로 가라앉지만, 이 지역에서 더 많은 고래가 살고 죽는다는 것을 의미할 수 있다.
펑과 그의 동료들은 또한 부리고래가 최대 잠수 깊이인 약 3,000m(10,000피트)보다 더 깊은 곳에서 먹이를 쫓다가 폐 허탈이나 감압병에 걸릴 위험이 높아져 죽을 가능성이 있다고 지적했다.
저자들은 또한 디아만티나 지대의 V자형 지형이 가라앉는 사체를 좁은 지역으로 몰아넣을 수 있다는 가능성도 제시했다.
파이엔슨은 "이것은 마치 육지의 타르 웅덩이나 동굴처럼 생물 잔해가 시간이 지남에 따라 축적되는 자연적인 함정과 유사한 현상이라고 생각한다"고 말했다.
하지만 이것은 이야기의 일부일 뿐이다.
일반적으로 해저의 고대 유적은 침식된 암석에서 나온 퇴적물에 덮여 화석을 볼 수 없게 된다.
그러나 디아만티나대 인근의 퇴적 속도는 1,000년에 불과 0.02~0.22인치(0.05~0.55센티미터)로 매우 낮다고 연구진은 지적했다.
이는 평평한 해저면에서는 수십만 년 동안, 경사면이나 융기된 부분에서는 수백만 년 동안 골격 유적이 노출되어 있었을 가능성을 의미한다고 연구팀은 설명했다.
연구진은 남아프리카, 이베리아 반도, 그리고 남극 근처 외딴 크로제Crozet 섬과 케르겔렌Kerguelen 섬에도 이와 유사한 "고대 무덤"이 존재할 가능성이 있다고 보며, 이들 지역에서는 이미 트롤 어업을 통해 일부 화석이 발견되었다.
Article Sources
Peng, X., Zhou, P., Song, X., Bianucci, G., Du, M. Collareta, A., Gao, Z., Xie, T., Teng, M., Leduc, D., Mills, S., Ta, K., Li, J., Wei, T., Dasgupta, S., Liu, H., He, Y., Xu, W., Liu, S., Zhang, H. (2026). A 5.3-million-year-old deep-sea whale necropolis in the Diamantina Zone. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-026-10546-z