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피카이아 Pikaia |
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| 학명 | |
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Pikaia gracilens Walcott, 1911 |
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| 분류 | |
| <colbgcolor=#fc6><colcolor=black> 계 | 동물계 Animalia |
| 문 | 척삭동물문 Chordata |
| 과 | †피카이아과 Pikaiadae |
| 속 | †피카이아속 Pikaia |
| 종 | |
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| 복원도[1] |
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1. 개요
캐나다의 버제스 셰일 동물군에서 화석이 발견된 캄브리아기의 초기 척삭동물이다.피카이아(Pikaia)라는 속명은 캐나다 앨버타주에 위치한 '피카 피크(Pika Peak)'라는 산에서 유래하였으며, 몇 개의 표본을 근거로 1911년 최초의 다모류로 기재되었는데, 오늘날에는 원시적인 척삭동물로 인정받는다.[2]
2. 연구사
척삭은 콜라겐과 당단백질로 이루어진 길고 유연한 연골막대를 의미하는 것으로, 등 쪽으로는 신경삭과 배 쪽으로는 소화관을 지탱하고 있다. 이는 장새류(acorn worms)에서 진화된 것인데 장새류는 아직 척삭은 없지만 배아 단계에는 척삭의 전구체가 있어서 반삭동물[3]이라고 한다. 즉, 신경삭과 소화기관만 있는 장새류에서, 이 신경삭과 소화관을 지탱해주는 척삭( 연골)이 생기면 피카이아와 같은 척삭동물이 되는 것이다.피카이아는 캐나다의 브리티시컬럼비아주의 버제스 셰일에서 발견되었으며, 현재까지 총 114개의 표본이 발견되었다. 학자들 사이에서는 피카이아의 척삭으로 보이는 구조가 진정한 의미에서의 척삭인지 의문이 있는데, 후술할 2024년의 연구에 의하면 현생 척삭동물의 척삭도 뼈 전체에서 잘 보이지 않는 경우가 있기에 척삭이 잘 확인되지 않아도 이상한 점은 아니라고 한다. 아마 물을 여과해 미세한 크기의 생물들을 먹었을 것으로 추정되며, 척추동물은 아니지만 현생 두삭동물인 창고기와 유사하다.
피카이아의 형태는 방추형이며, 몸은 옆으로 평평하고 약 100개의 근절을 갖는다. 일반적인 몸길이는 4cm 정도이며, 가장 큰 개체는 몸길이가 약 6cm에 이른다. 머리의 크기는 작으며, 머리끝에는 한 쌍의 촉수가 달려 있었는데, 이는 아마도 주변 환경을 감지하는 기관으로 추정되며, 몸통에는 s자형 근육덩어리의 반사 흔적이 등 쪽 가장자리 척색을 따라 보조되어 있었다.
2024년의 연구를 통해 기존에 알려진 피카이아의 복원도는 거꾸로 뒤집어졌다는 사실이 밝혀졌다. 따라서 배라고 생각했던 부분이 사실 등이었고, 등이라고 생각했던 부분이 사실 배였던 셈이다. 또한 해당 연구에서 소화기관과 더불어 배신경삭 및 근육마디가 보고되었고, 머리 근처에 난 작은 부속지들은 아가미로 확인되었다. 저자들은 특히 척삭동물에게 존재하는 배신경삭과 근육마디가 확인되어 피카이아가 척삭동물이라는 사실을 더 확실하게 알 수 있다고 한다. #
2.1. 최초의 척삭동물?
일단 결론부터 말하자면 전술하였듯이 최초의 척삭동물로 인정받는 동물은 밀로쿤밍기아 및 하이코우이크티스이다. 피카이아도 초기 척삭동물이지만, 아직 ' 머리'와 ' 아가미 구멍'이 발달되지 않았으며, 눈 대신 머리 앞쪽에 빛에 민감한 '색소점'과 '아가미 바구니'[4]가 있을 뿐이다.반면 하이코우이크티스나 메타스프리기나 등은 피카이아와 다르게, 뚜렷한 머리가 확실하게 나타나며, 머리 뒤쪽으로 아가미 구멍이 늘어서 있다. 계통분류학상, 첫 번째로 온전한 척삭을 가진 것은 분명 피카이아가 맞지만, 척삭을 가지면서도 '머리' 형태를 최초로 지닌 물고기의 전 단계는 하이코우이크티스가 맞다. '물고기 형태'를 기원으로 둘 것인지, 아니면 '최초의 척삭'을 기원으로 둘 것인지에 따라서 '최초의 조상'을 삼는 것이 달라지게 된다.[5] 물론 이들 모두 다 척삭이 있기에, 굳이 누가 최초의 척추동물의 조상이라고 구분하는 것은 크게 의미가 없을 것이다.
3. 대중 매체
2024년 이전의 작품들에 나온 피카이아의 모습은 모두 거꾸로 뒤집어진 잘못된 복원도를 바탕으로 하였기에 오류가 있다.- NHK의 다큐멘터리 생명 그 영원한 신비에서 최초의 척삭동물로 등장한다. 다만 아노말로카리스가 주역인 에피소드 인지라 포식자를 피해 도망치는 피식자 정도로 나오지만 피카이아가 척삭동물으로 진화한다는 점을 통해서 강한 자가 살아남는 것이 아니라 살아남는 자가 강한 것이라는 진화의 주제를 잘 알려주고 있다.
- BBC의 2010년 고생물 다큐멘터리 데이비드 애튼버러의 최초의 생명에서 잠깐 소개되었다. 피카이아 또는 피카이아와 가까운 동물이 척추동물의 조상격일 것이라고 설명되었다.
- 자연사 박물관에서 살아남기에선 고생대실 파트에 잠시 등장하며, 언급된다.
[1]
피카이아의 표본 및 척삭동물의 진화 단계도 보여주는 그림이다.
[2]
한때 최초의
척삭동물로 알려졌지만,
중국 첸장에서 5억 1800만 년 전에 형성된
지층에서
밀로쿤밍기아 및
하이코우이크티스라는 더 오래된 원시 척삭동물들이 발견되면서 최초 자리에서 내려오게 되었고, 이후
메타스프리기나 같은 척삭동물도 추가로 발견되었다.
[3]
반쯤
척삭동물이라는 뜻이다.
[4]
현생 어류의 아가미와는 달리 구멍이 뚫리지 않은 원시적인
아가미라고 생각하면 된다.
[5]
지금까지 발견된
화석으로만 치면,
하이코우이크티스와 같은 밀로쿤밍기아과의 물고기가 더 오래된
화석이다. 그러나
계통분류학적인 관점에서 더 오랜 시기의 피카이아류 화석이 발견될 것이라는 추측도 존재한다. 또한 에디아카라기인 5억 5500만 년 전 지층에서 원시적인 척삭동물일 가능성이 있는 표본 2개가 발견된 적이 있는데, 아직은 정말로 척삭동물인지 불분명하다. 발견된 표본들을 통해 추정해볼 때 만약 이 표본이 척삭동물의 조상이였다면 현대의 피낭동물아문에 속하는 해초강과 비슷한 생활사를 가졌을 것으로 추정된다.
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