파충류의 출현(2/2)

그런데 양서류는 뭍으로 올라왔다고는 하나 물속에 알을 낳고 유생 때는 물속에서 생활하며 성체가 되어서도 물 가까이서 살았다. 따라서 이들이 생활영역을 넓히기 위해서는 물로부터 해방되어야 하는데 그 중에서도 가장 중요한 것이 물 밖에서도 안전하게 자손을 번식하는 일이었다. 그 결과 배(胚, embryo)가 마르지 않도록 감싸서 보호하는 양막(羊膜, amnion)과 질긴 껍질을 가진 알을 낳음으로서 더 이상 물속에 알을 낳고 올챙이 생활을 해야 할 필요가 없는 파충류(爬蟲類, Reptilia)가 출현하게 되었는데 이들은 또 양막을 가지고 있다하여 (유)양막류((有)羊膜類, Amniota)라고도 하며 이들 외에도 역시 난생(卵生, oviparity)인 조류나 태생(胎生, viviparity)인 포유류가 모두 양막류에 포함된다.

파충류의 알은 뜨거운 사막 모래 속에서도 아무런 문제없이 배를 보호할 수 있을 만큼 단단하나 내부의 압력에는 턱없이 약해서 부화한 새끼들이 쉽게 알을 깨고 나올 수 있다. 또 그렇게 단단해 보이는 껍질에는 숨구멍과 혈관이 있어서 산소를 공급받고 이산화탄소를 배출할 수 있으며 난황(卵黃 또는 노른자위, yolk)은 배가 생명을 유지하면서 부화할 때까지 필요한 모든 영양분을 갖추고 있다. 따라서 이들은 훨씬 더 성숙해 진 뒤에 알에서 나올 수 있게 되어 양서류보다 생태학적으로 더 유리한 위치를 점할 수 있게 되었다.

최초의 파충류는 세이모우리아(Seymouria)로서 몸길이 약 60cm의 작은 네발짐승인데 몸의 구조가 양서류와 파충류의 중간형태이다. 여기서 진화한 것이 가장 원시적인 파충류인 코틸로사우루스(배룡류/杯龍類, 완룡류/腕龍類, 협룡류/頰龍類, Cotylosaurus)인데 도마뱀 비슷하게 생겼고 모두 4다리로 걸었으며 몸의 길이가 30cm 정도로 작은 육식성(肉食性, carnivorous)의 종류와 1.5m 정도인 초식성(草食性, herbivorous)의 종류가 있었다.

한편 바다 속에는 비교적 큰 원생동물에 속하는 방추충(紡錘蟲, fusulina)이 새로 등장했으며 멸종을 면한 완족류, 바다나리류, 극피동물문의 블라스토이드(blastoid) 등과 같은 무척추동물들이 다시 산호초를 중심으로 번성하기 시작하였으나 삼엽충은 매우 쇠퇴하였고 먼 바다에서는 암모나이트가 주류를 이루었다. 어류들 중 무악어류와 판피어류는 데본기를 끝으로 대부분 멸절되고 상어 및 가오리를 비롯한 연골어류와 경골어류 중 다양하게 진화한 기조어류들이 크게 번성하였다.

파충류의 진화

초기 파충류는 눈 뒤의 구멍이 몇 개냐에 따라 무궁형(無弓型, anapsid), 단궁형(單弓型, synapsid)과 이궁형(二弓型, diapsid) 그리고 두개의 구멍이 하나로 합쳐진 형(euryapsid/ parapsid)의 네 가지로 나누어진다. 무궁형은 눈 뒤에 구멍이 없는 종류로서 거북류(turtles)와 일부 공룡(恐龍, dinosaurs)이 여기에 속한다.

단궁형은 눈 뒤에 각각 한 쌍의 구멍이 있고 이들 구멍은 턱 근육이 바깥쪽으로 팽창하는데 도움을 줌으로서 무는 힘이 더 강력해지고 턱 근육을 강화시키는 동시에 큰 뇌를 발달 할 수 있도록 해 주었으며 더 강한 청력과 후각을 가질 수 있게 함으로서 포유류형 파충류를 거쳐 포유류로 진화하게 된다. 귀 속에 뼈가 자라기 시작한 최초의 동물이 바로 원시 포유류였으며 오늘날의 모든 포유류는 귀 속에 세 개의 뼈를 가지고 소리를 잘 들을 수 있게 되었다.

포유류형 파충류에는 반룡류(盤龍類, Pelycosauria)와 수궁류(獸弓類, 수와류/獸窩類, Therapsida)의 두 가지가 있는데 석탄기 후기에 파충류에서 파생되어 먼저 등장한 원시적인 포유류형 파충류(mammal-like reptile) 무리가 반룡류로서 길이 3m 정도이고 송곳니를 가진 육식성의 스페나코돈(Sphenacodon)류가 진화의 중심이었으며 여기에서 어식성(魚食性)인 오피아코돈(Ophiacodon)류나 초식성인 에다포사우루스(Edaphosaurus)가 진화하였다. 당시의 식물들은 대부분 양치류로서 영양가가 높지 않아 초식동물(草食動物, herbivore)이 많이 번성하지 못하였고 이에 따라 육식동물(肉食動物, carnivore)도 그리 많지 않았다.

이궁형은 눈구멍 뒤에 두 쌍의 구멍이 있고 또 각각의 구멍 뒤에 두 개의 열린 구멍이 있는데 이것 때문에 턱을 다물더라도 뇌를 압박하지 않고 턱 근육이 위쪽과 바깥쪽으로 움직일 수가 있어 큰 뇌와 엄청난 힘을 가진 육식동물로 진화해 나갈 수 가 있었다. 최초의 이궁형 파충류는 원룡류(原龍類, Protosaurus)에 속하는 아라에오스켈리스(Araeoscelis) 등으로서 이들이 후에 뱀(snakes)․도마뱀류(lizards)와 악어류(crocodiles), 공룡을 거쳐 조류로 진화하게 된다. 그리고 두개의 구멍이 하나로 합쳐진 형은 어룡과 수장룡 등으로 진화하여 다시 물로 돌아가게 된다.

[임성빈 교수의 ‘빛의 환타지아’]