The serpulid tube worms from the Eocene deposits of Soh and Zefreh in Central Iran and their palaeoecological implication
이 연구는 이란 중부의 에오세 퇴적층에서 *Rotularia leptostoma*와 *Ditrupa strangulata*에 대한 첫 발견을 보고하며, 이들의 미세 구조, 고생태학, 그리고 해당 시기 유럽과 북미를 연결했던 해류에 대한 새로운 통찰을 제공한다.
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인류가 지구 위를 걷기 훨씬 전, 고대 바다의 파도 아래 깊은 곳에서 다른 종류의 건축가가 활동하고 있었습니다. 이들은 돌이나 나무를 쌓는 건축가가 아니라, 부드러운 몸을 보호하기 위해 단단한 칼슘 기반의 관을 분비하는 아주 작은 해양 벌레들이었습니다. 세룰리드(serpulids)로 알려진 이 관형 생물들은 화석 기록에서 흔히 발견되며, 종종 바위나 조개껍데기에 붙어 있는 모습으로 발견됩니다. 그러나 Rotularia와 Ditrupa 속을 포함한 이 벌레들의 특정 그룹은 독특한 전략을 발전시켰습니다. 이들은 단단한 표면에 부착하는 대신, 해저의 부드럽고 움직이는 진흙 위에서 자유롭게 살았습니다. 이 불안정한 환경에서 살아남기 위해, 이들은 무겁고 소용돌이치는 모양의 관을 진화시켰으며, 여기에는 날카로운 능선이나 용골(keel)이 있어 무게 중심을 잡아줌으로써 직립 상태를 유지하고 퇴적물 속으로 가라앉는 것을 방지했습니다. 이 벌레들의 화석화된 유해를 연구함으로써, 과학자들은 수심과 온도부터 해류의 강도와 해저의 안정성에 이르기까지 그들이 거주했던 고대 환경을 재구성할 수 있습니다.
최근 한 연구에서 연구진은 중앙 이란의 에오세(Eocene) 퇴적층, 특히 소(Soh)와 제프레(Zefreh) 주변 지역에 주목했습니다. 수년 동안 이란의 이 지역에서 알려진 유일한 세룰리드는 단 하나의 Rotularia 종뿐이었습니다. 그러나 새로운 조사 결과 훨씬 더 풍부하고 다양한 군집이 밝혀졌습니다. 연구팀은 중기 에오세 시기의 석회암과 이회암(marl) 층에서 수백 개의 표본을 수집했습니다. 발견된 것들 중에는 이전에 유럽과 북미에서 알려졌던 종인 Rotularia spirulaea가 수십 점 포함되어 있었으며, 이란에서는 처음으로 Rotularia leptostoma와 Ditrupa strangulata라는 두 종의 기록도 확인되었습니다. 이 벌레들이 암석층에 매우 풍부하게 존재한다는 사실은 이들이 대형 단세포 생물인 유공충, 다양한 달팽이, 조개, 심지어 고대 게와 같은 다른 해양 생물들과 함께 서식하며 지역 생태계의 지배적인 부분을 차지했음을 시사합니다.
이 생물들이 정확히 무엇이었고 어떻게 살았는지 이해하기 위해, 연구진은 단순히 화석의 수를 세거나 측정하는 것에 그치지 않았습니다. 그들은 관 벽의 미세 구조를 자세히 들여받았습니다. 강력한 현미경을 사용하여 그들은 관을 구성하는 탄산칼슘의 미세한 결정들을 조사했습니다. 그 결과 서로 다른 종들이 뚜렷하게 다른 내부 구조를 가지고 있음을 발견했습니다. 예를 들어, Ditrupa strangulata의 관은 겉면의 능선이 있는 프리즘 형태의 층과 안쪽의 미세하고 알갱이 같은 층, 이렇게 두 개의 층으로 구성되어 있습니다. 반면, Rotularia leptostoma는 얇은 안쪽 층, 불규칙한 결정의 중간 층, 그리고 짧고 반정렬된 결정의 바깥쪽 층을 가진 더 복잡한 3층 구조의 벽을 가지고 있습니다. 이러한 미세한 세부 사항은 과학자들이 육안으로는 거의 동일해 보이는 종들을 구별할 수 있게 해주며, 이란의 화석들이 단순한 일반적인 벌레 관이 아니라 특정한 식별 가능한 종임을 확인시켜 줍니다.
연구는 또한 고대 바다에서 벌어진 삶과 죽음의 투쟁에 대한 증거도 드러냈습니다. Rotularia leptostoma 표본 두 점에서 연구진은 껍데기에 뚫린 작고 둥근 구멍들을 발견했습니다. 이 구멍들은 얕고 불완전했는데, 이는 달팽이로 추정되는 포식자가 관 안의 벌레에 도달하기 위해 관을 뚫으려 시도했으나 실패했음을 시사합니다. 드릴 구멍(drill holes)이라고 알려진 이 흔적들은 당시의 포식 작용을 보여주는 드문 단서를 제공하며, 이 작은 저서 생물들조차 복잡한 먹이 그물의 일부였음을 보여줍니다. 구멍이 완전히 관통되지 않았다는 사실은 벌레가 공격에서 살아남았거나, 혹은 관이 너무 두껍거나 보호가 잘 되어 있어 포식자가 포기했을 가능성을 나타냅니다.
벌레 자체를 넘어, 화석들은 이 지역의 지리와 기후에 대한 이야기를 들려줍니다. 이 특정 벌레들과 함께 발견된 껍데기 및 미생물의 유형은 이곳이 따뜻하고 얕은 해양 환경이었음을 가리킵니다. 미세한 진흙과 거친 모래가 교차하는 퇴적층은 해저가 강한 해류나 폭풍과 같은 주기적인 고에너지 사건에 의해 뒤섞였음을 시사합니다. 이곳의 벌레들은 이러한 조건에 잘 적응되어 있었습니다. 그들의 무겁고 용골이 있는 관 덕분에 물이 요동칠 때도 부드럽고 움직이는 진흙 위에서 안정적으로 머무를 수 있었습니다. 이는 다른 종류의 벌레들이 단단한 표면에 붙어 살았던 이란의 다른 화석 지들과 대조되며, 소(Soh)와 제프레(Zefreh) 지역이 이웃 지역보다 약간 더 깊거나 퇴적물 이동이 더 빈번한 독특한 환경이었을 가능성을 시사합니다.
이 발견은 또한 대륙 간의 연결성을 지도에 그려 넣는 데 도움을 줍니다. 이란에서 발견된 종들, 특히 Rotularia leptostoma는 에오세의 텍사스, 오스트리아, 독일에서도 알려져 있습니다. 이러한 넓은 분포는 이 벌레들이 광대한 대양 거리를 이동할 수 있는 뛰어난 여행가였음을 시사합니다. 연구진은 이 생물들이 태평양을 가로지르기보다는 당시의 따뜻한 해류를 따라 대서양을 통해 유럽과 북미 사이를 이동했을 것이라고 제안합니다. 이와 동일한 종들이 이란(고대 테티스해에 위치함)에서 발견되는 것은 생명체가 이제는 서로 떨어진 대륙이 된 곳들 사이로 자유롭게 퍼져 나갈 수 있었던 연결된 해양 세계의 개념을 뒷받침합니다. 이 작은 관들의 미세한 세부 사항을 맞추어 나감으로써, 연구진은 이란의 새로운 종들을 식별했을 뿐만 아니라 수백만 년 전 존재했던 역동적이고 상호 연결된 해양 세계의 모습을 더욱 명확하게 그려냈습니다.
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