코노돈트
1. 개요
Conodonta(코노돈트강)
Conodont
지금은 멸종된 종으로, 뱀장어를 닮은 원시적인 척추동물의 총칭이다.
2. 상세
무악어류에 속하며 고생대 오르도비스기에 나타나 중생대 트라이아스기까지 3억 년 동안 생존하였다. 1856년 유럽 발트해 연안 러시아 영토 내 인근 지층에서 판더[1]라는 학자가 맨 처음 발견하여 작명했으며, 그는 이를 어류의 이빨 화석으로 추정하였다. 150년이 지난 지금까지도 속성과 기능이 밝혀지지 않았지만 생층에서 응용가치가 매우 뛰어나며 전세계적으로 이에 대한 연구가 방대하게 이루어졌고, 고생대 층서 연구에 있어서 필석류, 완족류, 삼엽충, 유공충, 분열산호와 같은 전통적 표준화석들을 능가하는 선도 또는 지배적 화석 그룹으로 자리를 확보하였다.
현존 생명체 중 가장 가까운 친척은 칠성장어, 그 다음이 먹장어지만, 사실 꽤 멀어서 강(綱) 레벨에서 갈린다. 애초에 무악어류, 원구류 이쪽 분류가 현재도 논란중이라 정확하진 않다. 그나마 가깝다고 생각하면 된다.
2.1. 화석 발굴이 쉬운 이유
코노돈트의 이빨 화석이 이렇게 잘 발견되는 것은 코노돈트가 미소화석의 형태로 발견되는데다가 양적으로 풍부하게 산출되고[2] 층서, 퇴적 환경, 지리적 측면 모두 분포 영역이 넓으며, 진화 계통이 뚜렷하여 표준화석이 많다. 무엇보다 인산칼슘 성분으로 이루어져 있어 속성작용이나 구조운동에 대한 저항력이 매우 크다. 따라서 지층 속 보존율이 매우 높고, 쉽게 변형되거나 변질되지 않는 특성이 있어서이다. 결국 코노돈트는 쉽게 다시 퇴적되어 누구나 고생대 퇴적물 속에서 손쉽게 발견할 수 있는 미화석이다. 암석에서 추출하기조차 간단하여 약한 유기산이나 물리적 방법을 쓰면 된다. 다른 종류의 미화석에 비해 크기가 크므로 고배율, 고성능 현미경까지 동원할 필요도 없다.
이런 장점들로 인해 코노돈트의 화석은 전세계적으로 고생대와 중생대 초기 생층서, 고생태, 고지리 연구와 함께 석유부존의 가능 암석을 예측하는데 있어 여타 화석에 앞선 최적의 도구로 활용된다.
2.2. 코노돈트의 정체가 확립되기까지
코노돈트가 계속 발견되면서 학자들은 이녀석의 모습이 대체 어떻게 생겼는지 한동안 궁금했다. 1950년대부터 일부 학자들은 이들이 연체동물같은 좌우대칭의 유영생물이었다고 주장했다. 이후 멜튼과 스콧이라는 학자들은 미국 몬태나 석탄기 지층에서 발견한 코노돈트 유사 동물이 "코노돈트를 먹고 산 동물"이었다고 주장하였으나, 또 다른 학자는 자연 군집을 연구하여, 이를 일축하고 대신 가상적인 코노돈트 동물을 제시하였다. 그는 코노돈트가 먹이를 사냥하는 촉수의 내부 지지기관이었을 것이라고 주장하였다.
이후 캐나다 브리티시 콜롬비아의 버제스 셰일 동물군에서 연체동물과 사촌지간인 '''오돈토그리푸스(''Odontogriphus omalus'')'''라는 납작한 벌레의 화석이 발견되면서 가치를 인정받았는데, 오돈토그리푸스는 외견상 유영생물로서 촉수로 부유 생물을 먹고 살았을 것으로 추측되었다.
하지만 지금까지의 코노돈트의 정체에 대한 논란은 옛 이야기가 된 지 오래다. 영국 에든버러 근처와 남아프리카에서 발견되 석탄기 화석으로써 코노돈트 요소에 대한 실마리가 마침내 해소되었기 때문이다. 이제 코노돈트는 이빨을 닮은 모양의 먹이 섭취 기구로서, 분류상으로 원색동물(원구류)에 속하는 먹장어 수준의 척추동물로 추정되고 있다. 같이 나온 코노돈트 요소들도 대칭 쌍을 이루고 있어, 이 같은 추정을 지지한다. 불과 20여 년전인 1990년대 중반 이후 코노돈트는 어류의 이빨이라고 추측했던 최초의 발견자인 판더의 직관이 옳았음이 입증되어, 코노돈트는 명실상부하게 멸종한 척추동물 그룹에 포함되었다.
현재 코노돈트 동물은 화석 표본을 기초로 맨 위에 있는 그림처럼 묘사되며 원구류의 먹장어나 칠성장어의 특징과 닮았다고 한다.
2.3. 코노돈트 이빨 화석의 특징
코노돈트의 이빨 화석은 마치 작은 어류 이빨 구조나 곤충의 턱과 흡사하게 생겼다.[3] 이 이빨[4]들은 머리 부분에 일정 조합을 이루어 박혀 있었던 것으로 추정된다. 이런 이빨 등의 코노돈트 미화석을 '''코노돈트 요소(conodont elements)'''라고 일컫는다.
이 요소들의 크기는 0.1~0.5mm이고, 인산칼슘 성분으로 인회석과 가깝다. 표면 색은 호박색, 백갈색 등 다양한데, 이는 변성작용과 열작용으로 인한 결과이다. 변질되지 않은 화석은 연한 노랑색을 띠나, 지하 심부에 매몰되어 관입과 광역변성작용을 받게 되면 엽리 조직에 들어있는 작은 유기물 성분이 증발하여 어두운 색으로 변한다.
모든 코노돈트 요소들은 기본적으로 원추형 기공을 감싸는 인회질 엽리들의 변형체이다. 기공은 큰 이빨같은 돌출부(치추)에 의해 덮힌다. 엽리들이 기공에서 멀어지면서 측면, 앞뒤, 수직 등의 방향으로 서로 다르게 부가되면서 여러 다양한 형태의 코노돈트 이빨들이 만들어지는 것이다. 이같이 이루어진 신장부를 돌기체라 하는데, 이에 작은 이빨, 결절, 능이 덧붙여져 위에 있는 사진처럼 왕관형태를 이루고 있다.
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[1] Pander, C. H. 러시아의 의사이자 해부학자 겸 생리학자[2] 북아메리카에서 암석 kg당 2만 개체 이상, 우리나라에서 350개체 이상 산출된 기록이 존재한다.[3] 그래서 코노돈트라는 학명이 붙게 된 것이다.(원추형 이빨 cone+teeth)[4] 정확히 이것들은 이빨이 아니다. 물고기들이 가지고 있는 이빨도 사실은 완전한 이빨이 아닌 턱에 나 있는 이빨같은 돌기들이다.둔클레오스테우스 두개골만 봐도 이해할 것이다.