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최근 수정 시각 : 2024-10-29 01:20:28

삼엽충


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절지동물문 생물분류
<colbgcolor=#fc6> †삼엽충아문 †삼엽충강
협각아문 바다거미강 퇴구강 거미강
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기타 †대수강 †마렐라강
삼엽충[1]
三葉蟲 | Trilobite
파일:attachment/삼엽충/trilobites1.jpg
학명 Trilobita
Walch, 1771
분류
<colbgcolor=#fc6> 동물계 Animalia
절지동물문 Arthropoda
계통군 우지류 Artiopoda
아문 †삼엽충아문 Trilobitomorpha
†삼엽충강 trilobite
하위 분류
문서 참조

1. 개요2. 특징3. 분류
3.1. 절지동물문 내에서의 삼엽충3.2. 삼엽충의 하위 분류
4. 번성과 멸종5. 생체 정보6. 천적7. 여담8. 대중매체

[clearfix]

1. 개요

삼엽충()은 고생대에 살았던 해양 절지동물의 일종이다. 캄브리아기에 등장하여 오르도비스기, 실루리아기, 데본기, 석탄기페름기까지 살았다. 즉, 고생대에만 산 셈이다.

2. 특징

삼엽충이라는 단어는 '세 개의 엽이 있는 벌레'라는 뜻으로, 여기서 엽은 잎 엽(葉) 자를 쓴다. 생물학에서는 신체의 부위가 여러 구역으로 구분될 때, 각 구역을 엽으로 부른다. 아주 익숙한 예시로는 두뇌의 구역들을 전두엽, 측두엽 따위로 구분하는 것이 있겠다. 삼엽충도 마찬가지로 좌엽-중간엽-우엽, 세 개의 엽으로 명확히 구분되어 그러한 이름이 붙었다.

좌-중-우의 삼엽 구조는 세로로 나누었을 때의 이야기이기 때문에, 삼엽충이 가로로 머리-몸통-꼬리 세 부위로 나뉘어서 삼엽충이라는 얘기는 잘못된 것이다. 하지만 가로로 나누어도 세 부위로 나뉜다는 사실은 변하지 않는다. 삼엽충은 가로로 나누어도, 세로로 나누어도 세 부위로 나뉘는 신기한 생물인 것이다.

삼엽충은 수많은 종류의 삼엽 생물들로 구성된 강(class)이다. 곤충강을 구성하는 곤충종들이 엄청나게 많은 것처럼(대략 천만 종), 삼엽충강에는 한때 2만 종(species)이 넘는 삼엽충종들이 우글거렸다. 곤충강만큼은 아니지만 삼엽충강 역시 다양성이 풍부해, 눈이 기둥처럼 툭 튀어나온 것들, 사슴벌레 같은 뿔이 있는 것들, 온몸에 가시가 돋아난 것들 등등 여러 가지 삼엽충들이 있었다.

삼엽충강은 고생대를 상징하는 대표 생물캄브리아기최후의 승자이다. 그 수가 매우 많았기에 학자들은 '한때 바다를 지배했던 생물'이라고 부르기도 한다. 그 덕분에 다른 고생대 절지동물류에 비해서 대중적으로 인지도가 월등히 높은 편이다.[2]

3. 분류

3.1. 절지동물문 내에서의 삼엽충

삼엽충은 교과서에서 등장하는 고생대의 간판이지만, 이들에 대해 깊이 있게 다루는 서적이나 웹사이트가 국내에는 드문 결과 삼엽충이 곤충의 조상이라든지, 최초의 절지동물이라든지 하는 잘못된 정보가 떠돌기도 한다. 삼엽충이 도대체 어떤 절지동물인지 알기 위해서는 절지동물의 대략적 분류부터 살피고 들어가야 한다.

우리가 오늘날 볼 수 있는 절지동물은 크게 두 종류로 나뉜다. 하나는 협각류로, 턱이라는 것이 따로 마련되어 있지 않은 종류들이다. 다른 하나는 턱이 있는 대악류며, 곤충과 갑각류, 지네 따위가 속한다. 삼엽충은 협각류에도, 대악류에도 속하지 않는 별도의 부류이다. 따라서 곤충, 등각류, 투구게 따위의 직계조상이 될 수 없다. 삼엽충은 아무런 후손도 남기지 못하고, 고생대의 끝에 절멸하였다.

진화란 생태적, 생식적 격리에 의하여 종류가 갈라지는 형태로 일어나기에, 어디서 갈라져 나왔는가에 따라 진화적으로 가깝고 멀음을 따질 수 있다. 삼엽충도 절지동물인 이상, 대악류와 협각류와 조상을 공유할 텐데, 그렇다면 이 둘 중 어느 무리에 더 가까울까? 불행히도 삼엽충은 워낙 초기에 분화한 종류라, 어느 쪽과 확실히 가깝다는 것을 나타내는 지시자가 될 형질이 마땅히 없다. 삼엽충이 대악류에 가까운지, 협각류에 가까운지, 아니면 생각 이상으로 관련이 없는 부류인지는 연구에 따라 결과가 제각각이다.

삼엽충은 생전, 진화적으로 가까운 친척 종류들과 공존하였다. 삼엽충과 친척 무리들을 다 합쳐서 아르티오포드(Artiopod)로 칭하는데, 삼엽충을 제외하면 데본기 즈음에서 화석이 아예 끊긴다. 삼엽충 친척들은 발견되는 것이 아주 드문데, 아마 우리가 아는 것보다는 종류가 많았을 테지만, 껍데기가 그리 단단하지 못해 화석으로 잘 남지 못했을 뿐이라 생각된다.

3.2. 삼엽충의 하위 분류

삼엽충강은 총 10 개의 목으로 나뉜다. 이들의 대략적 특성은 다음과 같다.

4. 번성과 멸종

수명이 긴 장수종이다. 흔히 해저에서 기어다녔다고만 생각하지만 종 다양성이 굉장히 커서 오늘날 해양 절지류에게서 볼 수 있는 생활양식은 삼엽충에게서 거의 다 볼 수 있었다고 봐도 된다. 일부 종은 저서성 생활을 하며 포식자나 분해자, 여과섭식자로 살아갔고 다른 종은 바다를 유영하며 플랑크톤을 포식하는가 하면 을 먹이로 삼는 박테리아와 공생관계를 맺었다고 여겨지는 종도 있었다. 없는 생활방식이라면 기생 정도. 또한 워낙에 긴 기간 존재한 생물이라[4] 아종이 엄청나게 많다.

이아페투스 해에서 가장 많이 번성했다고 한다. 이아페투스 해는 6억 년 전~4억 년 전까지 존재했던 고대 해양으로, 고대륙인 로렌시아, 발티카, 아발로니아 대륙 사이에 있었다.

5억 2천만 년 전인 캄브리아기 초기에 처음으로 화석으로 등장하며, 이후 캄브리아기 내내 다양성을 뽐내며 번성했으나 말기에 들어 로렌시아 육괴[5]의 이동으로 인해 서식지인 대륙붕이 줄어들자 이에 타격을 받아 여러 목(目)이 멸종되었다.

그 다음 시기인 오르도비스기에 다양한 목들이 다시 출현하면서 두 번째 번성기를 누렸으나[6] 오르도비스기 말기에 발생한 대멸종으로 인해 2차 타격을 받고 쇠퇴하기 시작한다. 그래도 오르도비스기 후기에 등장한 목들은 실루리아기데본기까지 생존했으나 데본기 후기에 발생한 데본기 대멸종으로 3차 타격을 입고 말았다. 결국 프로에투스(Proetida)목을 제외한 모든 목이 멸종하여 다양성을 뽐내던 삼엽충은 끝내 하나의 목만 남게 된다.

비록 이렇게 초라한 신세가 되긴 했지만 그 뒤에도 석탄기를 거쳐 고생대의 마지막 시기인 페름기까지 꾸역꾸역 생존했었다. 멀고 먼 옛날 고생대 중후반 당시 시점으로도 살아있는 화석이었던 셈. 삼엽충이 처음 출현한 캄브리아기와 페름기 말기는 약 3억년간의 간격인데 이는 현대와 페름기 초기 만큼의 시간 차이다! 즉 삼엽충은 마지막으로 잔존하던 시기와 현대의 간격보다 더 긴 세월을 존속했던 것이다. 하지만 멸종 중의 멸종인 페름기 대멸종이 닥치자 결국 버티지 못하고 마지막 하나 남았던 프로에투스목마저 멸종하며 고생대의 종막과 동시에 삼엽충은 약 3억 년의 기나긴 역사를 끝마치고 지구의 역사에서 완전히 그 자취를 감추게 되었다. 이 시기 근처의 화석을 보면 옛모습으로 회귀하는 듯한 화석이 발굴되는데 왜 그런지에 대해 정확한 이유는 미스터리라고.[7][8]

앞서 말했듯이 현재 살아남은 종은 없지만, 투구게거미와 같은 협각류가 삼엽충과 그나마 비슷한 특징을 가지고 있다.[9]

5. 생체 정보

크기는 무진장 다양해서 1 mm부터 72 cm까지[10] 다양한 종이 있었다고 한다. 그리고 종종 투구껍질에 가시가 달린 종의 화석도 발견되고[11] 이 솟아나 있는 것도 발견된다. 학계에선 그 가시가 이아페투스해가 대륙이동 때문에 줄어드는 과정에서 갈수록 늘어나는 천적의 위협을 방어하고자 생겨난 것이라고 추정하고 있다.
파일:external/f6ed90cafc1315938915b570da808b8badd46d2049b19e086ea6dba673ae924e.jpg
삼지창 모양의 로 무장한 왈리세롭스(Walliserops)
이름답게 가운데를 기준으로 중심축엽, 좌흉엽, 우흉엽으로 나뉜다. 또, 전체적으로 머리, 가슴, 꼬리로 나눌 수 있다. 머리는 '두개'와 '자유볼' 2개로 구성되어 있는데, 나뉘는 부위에 따라 세 가지 형태가 있다. 마디 하나하나마다 한 쌍씩 다리가 존재하였다. 따라서 지네마냥 매우 많은 다리를 갖고 있는 종도 존재했다. 이러한 다리는 두 갈래로 나뉘어 있었는데, 한 가닥은 보행 다리였고 나머지 가닥은 무갑목 동물에게서 보이는 아가미 다리였다.

성장할수록 등판의 마디가 하나씩 늘어나며 유생상태일 때는 마디가 하나뿐이다. 이 사실은 삼엽충 군집체 화석을 발견하고 알려진 사실이다. 현생 가재 같은 방식으로 성장할 때마다 껍데기를 벗으면서 생장하였다고 추정된다. 하지만 탈피에 실패한 화석들이 많이 출토되고 있는 것으로 보아, 현생 절지동물들만큼 허물을 쉽게 벗을 수가 없었던 것으로 보고 있다. 특히 다른 절지류와 달리 탈피봉합선도 존재하지 않았고, 허물 밑에 큐티클 층이 생기지도 않았다고. 그래서 캄브리아기 이후 삼엽충 수가 많이 줄어든 이유 중 하나도 이후에 나타난 발달된 을 가진 여러 포식자들에 의한 것이라는 설도 있다.[12]

참고로 캄브리아기 이후 나타난 일부 종들의 경우 천적을 만났을 때 쥐며느리[13] 같은 방식으로 몸을 말아서 천적에 대비해 방어했으며, 실제 그런 화석도 많이 발굴되고 있다. 현생 동물들처럼 모래 속에 들어가서 위장했거나 온 몸에 가시가 돋아난 종들도 꽤 있다.
파일:external/cdn-assets.answersingenesis.org/trilobite-eyes.jpg
안구가 현생 동물 중에는 거의 찾을 수 없는 독특한 구조였는데, 수정체의 재질이 방해석 결정이었다.[14][15] 죽어서 화석이 되면서 이 방해석 재질로 변한 것이 아니라 살았을 때부터 방해석이었다고 한다. 신경은 이미 썩어 없어진 지 오래지만 곤충겹눈과 비슷하게 대상을 보았을 가능성이 크다고 한다. 종류에 따라 수정체가 한 개에서 수천 개로 다양한데 수정체가 많을수록 해상도가 높아진다. 예외도 있었다. 파콥스라는 좀 흔한 삼엽충은 수정체가 상대적으로 적은 100개 남짓이었는데, 접합복안이라는 형식으로 눈을 덮었다.[16] 파콥스목에 속하는 일부 삼엽충들만 이런 겹눈을 하였는데 렌즈가 크고 서로 떨어져 있다. 렌즈 100~700개가 있었는데 렌즈마다 각막이 덮여 있었고 렌즈 사이에는 높은 골격이 있다.

1972년스미소니언 협회에서 이러한 삼엽충의 눈을 재현한 렌즈를 사용하여 사진을 찍었더니 상이 선명했다고 한다. 눈의 구조가 이와 같은 생물체가 현대에는 일부 해양 갑각류를 제외하고선 거의 없으며[17], 스티븐 제이 굴드 박사는 눈의 성능에서 삼엽충은 후대의 절지동물과 비교도 안 될 정도로 정확하다고 평했다.

이후 연구 결과에서 삼엽충의 아가미는 다리의 윗부분에 붙었는데 형태가 현생 절지동물 가운데 랍스터와 비슷하다고 나왔다.# 또한 화석들을 보면 몸을 말아서 보호했다는 것을 알 수 있다.#

2024년에는 북아프리카의 모로코에서 갑작스런 화산 활동으로 인해 몸이 온전히 보존된 채 죽은 캄브리아기 삼엽충들의 화석이 보고되었다. 놀랍게도 이 화석들에는 연조직이 보존된 것을 확인할 수 있었다고 하며, 내장과 더불어 부속지 사이에 있는 작은 구조물 및 입 주위에 입술 형태의 구조물(labrum)까지 보고되었다. 관련 논문관련 기사 참조.

6. 천적

과거에는 막연하게 아노말로카리스가 천적으로 여겨졌지만, 이후 연구 결과에 의하면 아노말로카리스이 크게 벌어지지 않고 마모 흔적이 없어 삼엽충의 껍데기를 물어 부수지 못했다고 추정된다. 크기가 매우 작거나 탈피하여 유들거리는 몸을 가지고 있는 개체를 공격했을 수 있다는 주장도 있으나 그보다 더 많은 유들거리는 몸을 가진 다른 동물을 잡아먹었을 거라고 보인다고 한다. 물론 아노말로카리스가 단단한 것을 먹지 못했을 뿐이며, 여전히 당시 생태계의 최상위 포식자라는 것은 변함이 없다.

실제 캄브리아기에는 삼엽충의 외피는 매우 견고한 갑옷이며 같은 삼엽충이 아닌 이상에야 쉽게 부수지 못했을 거라고 보이이는데, 캄브리아기 삼엽충 중에는 레들리키아 렉스 같은 몸 크기는 아노말로카리스만하고 다리의 밑마디가 굵고 강해져 펜치처럼 변한 종들이 있었고, 이 밑마디를 처럼 이용해 다른 삼엽충의 외골격을 부수고 잡아먹은 것으로 보고 있다 즉 삼엽충이 삼엽충의 천적이었던 것이다. 따라서 천적이 크게 없던 캄브리아기가 삼엽충이 가장 번성한 시기였다.[18]

오르도비스기실루리아기의 천적으로는 삼엽충에 비해 거대한 몸집과 협각 같은 단단한 부속지를 가진 바다전갈과 억센 촉수와 단단한 부리를 가진 두족류오소콘 등이 유명하다. 다만 대부분의 바다전갈은 부속지가 약해서 삼엽충의 외골격을 부수지 못했을 것으로 여겨진다.

데본기에 들어서는 을 가진 척추동물어류가 삼엽충의 큰 천적이었을 것이라고 보고 있다.

7. 여담

8. 대중매체

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하지만 고생대의 생물이라 "아미노산이 발달하지 않았다"는 주장은 근거가 없다. 아미노산의 발달이라는 명제 자체가 모호하고, 만에 하나 아미노산이 발달하지 않았다고 해도 을 내는 요소는 아미노산만이 아니기 때문에 맛이 안 나는 것도 아닐 것이다. 과학적으로는 무의미한 그냥 만화 속 우스개 소리로 보자. 이후 ebook으로 출판된 판본에서는 해당 대사가 "그 시대 생물 구성 성분이면 지금 우리한테 별 맛은 안 날 거 같은데요." 라고 수정되었다. 하지만 현생 동물 중 그나마 삼엽충과 가까운 투구게가 더럽게 맛이 없으므로 삼엽충도 인간의 입맛에는 맛이 없을 가능성이 높긴 하다. 그래도 투구게도 알은 맛있듯이 알은 괜찮았을지도.


[1] 아래는 모로코에서 발견된 현재까지 가장 보존이 잘 된 캐스트 형태의 데본기 삼엽충인 Koneprusia dahmani화석.[2] 절지류 같은 무척추동물의 진화사는 보통 생물의 역사에서 배제되어 잘 알려져 있지 않다.[3] 그 유명한 아노말로카리스의 라이벌인 그 종이 맞다.[4] 이에 따른 크기의 차이도 진화 과정에 의해 점점 크기가 변화한 것이다.[5] 현재의 북아메리카, 그린란드를 포함하는 대륙괴[6] 그래도 삼엽충의 다양성은 캄브리아기 때가 최고조였다고 본다.[7] 몇몇 학자의 주장에 따르면 특이한 모양은 특수한 환경에 적응한 모습이지만 그 환경이 바뀌면 생존이 힘들어지며, 옛 모습이 다양한 환경에 적응하기 가장 최적의 모습이기에 그렇다고 한다.[8] 만화로 배우는 곤충의 진화에서는 삼엽충의 원시적인 탈피 과정으로는 특이한 모양보다는 옛 모습이 탈피가 더 쉽기에 그리 변했다는 주장을 했다.[9] 애초에 삼엽충류는 협각류의 자매 분류군이다.[10] 평균으로 따지면 3~10 cm. 여담으로 어떤 표본은 전체 몸길이가 90cm 가까이 자랐을 것으로 추정된다.[11] 예컨대 4억 년 전 디크라누루스.[12] 곤충 연대기 참고[13] 정확히는 공벌레에 해당하는 종[14] 거미불가사리 중 한 종류의 눈이 방해석 재질이란 사실이 2009년에 새롭게 발견되었다. 이 발견으로 삼엽충이 어떻게 보았는지를 더욱 더 명확하게 알 수 있게 되었는데, 성능은 삼엽충이 더 뛰어났다고 한다.[15] 만약 “어떻게 생물이 광물질로 신체를 구성할까!”라는 의문이 든다면, 멀리 갈 것 없이 인간을 비롯한 포유류들도 광물질로 된 신체를 가지고 있다. 바로 법랑질로 된 치아와 칼슘+@ 로 이루어진 다.[16] 일반 삼엽충은 완전복안으로 현 곤충과 비슷하고, 대부분 1000개 이하이나 간혹 1만 5000개 이상인 것도 있다. 각막 한 겹이 모든 렌즈를 덮은 형태.[17] 일부 해양 갑각류 중 일부는 안구에 방해석 결정이 있다. 보통 태양의 방향을 알아보는 데 쓰인다.[18] 캄브리아기 이후에도 삼엽충이 번성한 시기가 많았지만 아래 서술되듯 이후에 삼엽충 껍질을 뚫는 천적이 많아져서 그런지 캄브리아기 전성기 만큼 번성하진 못한다.[19] 아문 수준에서 다르다. 쉽게 말해 멍게와 척추동물 정도의 차이 정도[20] 삼엽충은 죽으면 몸이 마디별로 분해된다.[21] 예외는 있는데 TV쇼 진품명품에서 삼엽충 무리화석이 감정이 들어온적이 있었고 국내 감정프로그램 사상 최고인 오래된 시기인 실루리아기 말에서 데본기 초기인데다가 2,800만원이 나온적이 있었다.[22] 가격 자체는 화석 상태, 보관 상태 및 물가상슬률 감안한 것도 있지만 화석을 파괴하지 않고서는 전문가들도 감별이 어려운 정교한 모조품들도 있으므로 수백만 원 이상을 껌값으로 여길 만큼 돈이 남아도는 사람이 아닌 이상 함부로 눈독 들이지 않기를 추천한다. 비파괴로 감별할 수 있는 장비가 있긴 하나 가격이 억 단위.[23] 바티노무스 계열이 최초로 출토된 시대는 신생대 중신세 시절이고 삼엽충은 경북 문경군 마성면 구락리와 하내리 일대에서 발견된 5억 4천만 년 전 레드리키아 노비리스이라는 삼엽충과가 있기 때문이다.[근거:][24] 이 당시 현대차의 패밀리룩 자체가 '충'룩이라는 별명이 붙기도 했다.[25] 현재는 히다마리 스케치에게 넘어갔다. 이쪽은 2004년부터 현재까지 연재 중.


[근거:] https://www.donga.com/news//article/all/20020923/7865124/1

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