고래의 진화

 

고래(whale)

포유강 소목 경하마형아목 고래하목에 속하는 동물이며
길이 4~5m 이상을 고래라 칭하고 그 이하를 돌고래라 칭한다.

지구상에서 발견된 종들 중 가장 큰 동물이며 특이하게 여과섭식자로 큰 몸과 다르게 크릴새우 같은 먹이들을 먹는다.

몇몇 고래목들은 크기가 매우 크기 때문에 암세포가 크게 전이하기 전에 그 암세포도 암에 걸려 없어지기 때문에 암에 걸리지 않는 생물이라고도 알려져 있다.

때는 1981년

파키스탄의 인더스강 근처에서 어느 한 화석이 발견되었다.

이 화석은 어느 소형 육상 포유류의 화석인 것으로
확인되었다.

미국 미시간 대학교의 필립 d 깅글리치 박사는 이 화석을 분석하며 고래와 근연 된 종이라는 걸 알아챈 후
파키스탄의 고래라는 뜻에서 파키케투스로 이름을 지었다.

깅글리치박사가 고래와 이 화석이 한 종이라는 것을 알아낸 것은 바로 고래의 귀뼈 즉 고실뼈를 보고 알아낸 것이었다.

고래들은 다른 포유류들과는 다르게 물에서의 진동으로 소리를 들어야 하기 때문에, 이런 다른 육상 포유류들보다 귀뼈가 더 안으로 말려들어가 매우 두껍고, 다른 동물들에 비해서 귀뼈를 덮고 있는 크기가 더 컸다.

이런 모양의 귀뼈는 오직 고래에서만 나타나는 특징이었으며, 이 뼈에서도 이런 고래의 특징이 나타났다.

그렇게 이런 파키케투스의 모습은 특이하게 진화한 자신만의 귀뼈를 이용하여 주로 땅에 머리를 박고 귀로 소리를 들으면서 먹이를 찾았을 것으로 추정했지만,
1900년대에는 아직 이 파키케투스와 관련된 화석표본이 적었기 때문에 정확한 크기라던가 대략적인 생김새라던가를 파악할 수 있는 화석표본이 완전치 않았으므로 파키케투스 화석을 정확하게 연구할 수 없었다.

그렇기에 이때의 파키케투스는 작은 설치류의 모습을 하고 있었다.

그리고 시간이 지나 2001년

고생물학자 한슨 테비슨 박사는

네이처에 파키케투스와 관련된 논문을 발표했다.

파키케투스가 늑대만 한 크기였고, 파키케투스는 다리 끝에 발굽이 있다는 것을 알아낸 것이다.

파키케투스를 포함해 고래와 하마가 비슷한 계통을 가지고 있다는 것을 알 수 있게 되었다.

그리고 2000년대쯔음 dna검사를 통하여 이들의 dna가 발굽 포유류와 비슷한 종이라는 것을 밝혀냈다.

그리고 10년이라는 시간이 지날동안 파키케투스의 다음 진화 화석인 걷는 고래라는 뜻인 암블로케투스라는 화석이 발견되었다.

 

암블로케투스는 4m의 반수생 육상 포유류로 화석들이 모두 바다 퇴적층에서 발견되었다.

그리고 이들의 산소 동위원소를 확인했을 때 바다 퇴적층에서 발견되었지만 민물에서의 동위원소가 더 많은 것을 확인하여 민물에서 주로 반수생을 하며 육상의 생물들을 악어처럼 매복해있다가 잡아먹는 방식으로로 사냥을 했다고 추측하고 있다.

그리고 이 암블로케투스 다음 진화한 생물이 쿠치 지역에서 발견되었다.

아라비아해 근처에 있는 쿠치 지역에서 발견된 이 화석은 쿠치 지역의 고래라는 뜻의 쿠치케투스가 되었다.

쿠치케투스 부터는 조금 더 편리한 물속 생활을 위해서 꼬리에 지느러미가 생겼으며 팔다리가 짧아지며 주둥이가 좁아지고 크기 또한 작아지기 시작하여
크기가 4m에서 3~2m까지 더 작아져 육상의 거대 포유류보다는 물속에서 물고기를 먹는 생활을 수월하게 하기 위해 날렵하게 진화하였다.

그리고 이 척추와 엉덩이뼈를 연결해주는 천골 척추 뼈는 다른 종들보다 더 짧지만 견고하고 많았기 때문에 이 뼈는 꼬리의 운동에 매우 도움을 주는 뼈라는 것을 알 수 있게 되었다.

이 쿠치케투스 다음 생물은 '로드'에서 발견되어 로드의 고래라는 뜻인 '로드호케투스'라는 종이 발견되었는데

 

이때부터 로드호케투스는 지상에서의 생활보다는 물속에서의 생활을 더 적극적으로 하기 위해 털은 거의 퇴화했으며 이때부터 귓바퀴가 고래의 귓바귀처럼 진화하였다.

그리고 팔 또한 육상에서의 생활보단 수중에서의 생활을 더 원활하게 하기 위해서 손목이 예전의 암블로케투스처럼 발굽의 형태보다는 물갈퀴의 형태를 띠게 되었으며, 손들이 현대의 고래처럼 손목이 한 곳으로 모이는 형태가 되었으며, 현대의 바다사자나 바다코끼리의 손목 형태를 보이는 모습이 되었다.

그리고 이 로드호케투스 다음 생물인 초기의 고래라는 뜻의 프로토케투스가 등장한다.

 

이때부터 초기 고래답게 꼬리지느러미와 퇴화하는 뒷발 이때부터 완전한 수생 생활이 가능하게 진화하였으며
물속이라는 공간에서 더 숨을 잘 쉴 수 있게 콧구멍이 머리 위로 옮겨갔다.

2.5미터의 크기를 하고 있었으며 원시 이빨에서 물고기를 먹을 수 있게 육식성 어류의 이빨 구조를 띄게 되었으며 완전한 수생 생활을 할 수 있게 되었지만 여전히 반수생 생물이었다.

그리고 이후 6500만 년 전

드디어 완전한 수생생물인 바실로사우루스와 도루돈 같은 유선형의 대형 수생 포유류가 되었다.

완전한 지느러미가 생겼으며 다리는 지느러미가 되어서 바다를 자유롭게 돌아다니게 되었다.

그리고 이 도루돈에서 진화한 것이 현생 고래가 된 것이다.

참으로 많은 일이 일어나고 진화와 퇴화의 과정을 거쳤다.

그리고 고래처럼 큰 생물이 물에 뜰 수 있게 된 건 부력의 유무인데

육지에서 땅에 다리를 닿기 때문에 중력의 영향을 그대로 받기 때문에 생물들의 크기에 제한이 갈 수밖에 없다.

크기가 클수록 다리가 영향이 클 수밖에 없지만, 지구의 70% 이상이 바다이기 때문에 이 넓은 공간에 부력으로 몸이 무게의 영향을 덜 받기도 하고 제한 없는 공간으로 인하여 몸집을 마음껏 불릴 수 있게 되었다.

육상에서 이런 정도면 몸이 버티지 못하고 그냥 뭉개질 정도의 크기도 물에서 영향을 크게 받지 않고도
생존할 수 있었다.

이들은 어떻게 바다로 나가게 되었을지는 아직까진 여러 의견들이 많다.

먹이경쟁에서 밀려서 바다를 찾았거나 여러 가지 생존을 위해서 수생을 하며 포식자를 피하는 등 여러 가지 가설이 있다.

그리고 이렇게 고래처럼 진화를 한 경우를 수렴 진화라고 일컫는다.

수렴 진화는 계통학적으로 상관이 없지만 이를 유사하게 진화하는 것을 말하는데, 새와 박쥐는 전혀 관계가 없지만 박쥐가 날개를 달거나 지금의 경우처럼 파키케투스가 육상에서 물고기처럼 바다로 나가는 경우를 말한다.

만약 위의 그림과 같은 생물이 존재했거나 존대한다면 이런 경우도 수렴 진화라고 할 수 있다.

고래는 환경파괴와 무분별한 남획 등으로 개체수가 많이 줄었지만, 현재는 보존사업으로 개체수가 늘어가는 중이다.