4~5억 년 전 동물이 육지로 진출하는 광경
4~5억 년 전 동물이 육지로 진출하는 광경
동물보다 식물이 먼저 육지로 진출하였다. 동물은 5억 년 전쯤 나타나 바다에서 살았고 대략 4억 년 전부터 물 밖으로 나오기 시작했다. 동물과 인간이 과거 바다에서 살았다는 것은 피의 성분이 바닷물과 비슷하고, 뼈도 칼슘이 많았던 바다의 모습을 닮아있다는 점을 보면 알 수 있다. 육지로 진출한 동물은 물과 부력이 없는 환경에서 살기 위하여 세포로부터 분비되는 칼슘을 이용하여 뼈를 만들었을 것으로 보인다.
육지로 진출한 최초의 동물은 절지동물(arthropods)이었던 것 같다. 곤충, 거미, 새우 등은 절지동물이라고 하며 지구상의 동물 중 가장 많은 무리이다. 이들은 무척추동물로 몸의 피부가 딱딱한 골격으로 둘러싸여 있고 몸과 다리에 마디가 있는 동물이다. 이들은 실루리아기(Silurian period, 4.4~4.1억 년 전)부터 존재했다. 당시 절지동물들은 오늘날의 전갈과 유사하지만 사람 크기만 하다. 이들은 바깥에 껍질로 둘러싸여 있다.
과학자들은 캐나다 온타리오 주 등의 화석화된 동물 진행로를 통해 절지동물들이 해안 사구로 기어 올라왔다는 사실을 알고 있었다. 하지만 언제, 어떻게 올라왔는지는 모르고 있다. 2008년 디스커버리 채널(인터넷 판)은 5억 년 전 캄브리아기 말부터 해안에는 포식 동물을 피해 육지로 나온 동물들이 많았을 것이라고 보도했다. 위스콘신 주, 뉴욕 주, 미주리 주 등지에서 발견된 화석화된 암석들을 통해 절지동물들이 진흙땅 위를 지나 다녔음을 알아냈다. 이들 동물들은 점차적으로 마른 땅으로 올라왔을 것으로 학자들은 보고 있다. 물론 이를 통해 어떤 결론을 내리기는 아직 어렵지만 육지에 최초의 동물이 등장하는 순간을 보여주는 것이다.
약 4억 년 전 척추동물이 처음으로 물에서 육지로 올라온 놀라운 일이 어떻게 일어났는지를 밝혀내기 위해 한 세기 이상 연구해왔다. 그 과정은 물고기의 지느러미가 팔다리로의 전환(fin-to-limb transition)에 있다. 팔다리의 출현이 육지로의 이동과 동시에 발생했다는 것이 확인되었다.
척추동물 육지 상륙의 선구자로 여겨졌던 틱타알릭(Tiktaalik)은 물고기와 양서류의 특징을 모두 가진 중간 화석으로 알려져 있었다. 틱타알릭은 약 3억 7500만 년 전에 살았던 생물이다. 아가미와 지느러미를 가졌지만, 지느러미가 네 발 달린 척추동물의 다리와 비슷하게 변화하는 모습을 보여줘 ‘진화의 잃어버린 고리’로 불리기도 했다.
2025년 틱타알릭이 최초의 척추동물이 아니라는 증거가 발견되었다. 폴란드 남쪽 시비엥토크시스키에(Świętokrzyskie, 성 십자가) 산맥은 약 4억 년 전에는 해변이었을 것으로 추정된다. 여기서 2016년 고대 폐어(肺魚, lungfish)의 조상으로 추정되는 화석을 발견했다. 이들은 먹이를 잡아먹는 과정에서 턱으로 진흙을 누르며 흔적을 남긴 것으로 보인다. 2021년에는 약 4억 년 전인 고생대 데본기 전기(Lower Devonian)의 해양 퇴적물에서 기어 다니는 물고기가 남긴 발자국 화석을 발견했다. 이 폐어는 약 4억 1900만 년 전부터 3억 9300만 년 전 사이에 살았던 것으로 추정된다. 다리는 없지만 폐를 가지고 있어 강이나 호수가 말라도 살아남을 수 있었다. 이들은 지느러미를 이용해 뭍 위를 기어 다녔다. 오늘날의 폐어가 해안을 따라 이동할 때 남긴 흔적과 매우 비슷하다. 폐어(lung fish)는 육지에서 입을 아래쪽 진흙에 대고 지렛대처럼 사용해 몸을 위와 앞으로 끌어당기며 이동한다. 이동 방향은 꼬리와 지느러미로 조절한다. 기어가는 흔적은 부력의 영향을 받지 않는 육지나 극도로 얕은 물에서만 생길 수 있다.
https://www.nature.com/articles/s41598-025-14541-8
