어류의 진화와 양서류의 출현

삶의 터전의 변화는 동물의 진화에 매우 큰 의미를 가집니다. 어류가 먹이를 찾아 육지로 올라오면서 신체 기관에 변화를 겪게 되었고 어류의 진화와 양서류의 출현이라는 중요한 사건이 발생하게 되었습니다. 어류의 진화 과정, 물속과 육지를 오가며 살았던 양서류의 생존 방식을 통해 양서류가 지구상에 나타나게 된 과정을 들여다보고자 합니다.

목차

• 절지동물의 이동과 어류의 진화
• 양서류의 수중 생활
• 육지에 출현한 양서류, 초기 양서류의 특징

 

절지동물의 이동과 어류의 진화 

동물의 진화는 물속에서 땅 위로 옮기는 과정에서 한 차례 더 발생했습니다. 이러한 놀라운 단계를 밟은 첫 번째 동물은 척추가 없는 절지동물들이었습니다. 이 절지동물은 원래는 물속에 살았었는데 나중에 육지 위로 올라오게 되었습니다. 절지동물이란 거미류, 곤충류, 노래기류 등으로 진화된 관절이 있는 동물을 가리킵니다. 이들은 이미 땅 위에 자라고 있었던 식물들 사이를 오가며 살았습니다. 동시에 이 식물들을 먹으며 살아온 것 같습니다. 하지만 그 당시에는 매년 심한 가뭄이 일면서 강물이 말라 바닥을 드러내곤 했습니다. 어떤 어류는 먹을 것을 찾아서 땅 위로 올라왔는데, 시간이 흐름에 따라 이들 어류들은 양서류로 진화하게 되었습니다. 땅 위에 살면서 물속에서 생식을 하는 양서류의 조상은 약 3억 7,500만 년 전에 물속에서 나타났습니다. 이들 양서류의 조상들은 데본기와 그다음 시대인 초기 석탄기 기간에 걸쳐 8,000만 년 동안 육지 동물들의 대부분을 이루는 동물들이었습니다. 양서류의 조상은 빨리 움직이는 육식 동물이었습니다. 물속에 산소가 부족할 경우 수면에서 공기를 마셨습니다. 그리고 땅 위에 무척추동물이 많았기 때문에 먹이로 먹기 위해 물 밖으로 나오려고 했습니다. 다시 말하면, 땅 위에 먹을 것이 풍부했기 때문에 어류들은 먹을 것을 얻기 위해 물속에서 나오려고 했던 것입니다. 또한 어류가 육지로 이동하게 된 것은 자연스러운 진화 과정의 일부라고 할 수 있습니다.

 

양서류의 수중 생활

물고기가 등뼈가 있는 육지 동물로서 땅 위에서 살기 위해서는 허파와 다리가 있어야 했습니다. 사실 이 허파와 다리는 현재까지도 육지에 사는 양서류와 물속에 사는 어류를 구별할 수 있는 특징으로 간주되고 있습니다. 실러캔스는 지금도 존재하는 중생대 물고기인데, 실러캔스의 경우 지느러미가 다리의 구실을 한 셈입니다. 이와 같은 원시 어류는 경골의 지느러미를 갖고 있고 양서류로 진화했던 동물 형태와 매우 흡사합니다. 육지에서 먹이를 찾아 먹던 양서류는 알을 낳기 위해 물속으로 되돌아갑니다. 알에서 깨어 난 어린 양서류는 처음에는 다리가 없습니다. 이들은 어류처럼 아가미를 사용해서 물에 녹아 있는 산소로 숨을 쉽니다. 하지만 이들은 성장함에 따라 엄청난 변화를 겪게 됩니다. 이렇게 물속의 유생에서 육지에 사는 성체로 변화하는 과정을 변태라고 합니다. 이렇게 변태의 과정을 통해서 네 다리가 나오고 아가미가 없어지며 공기 속의 산소를 마시기 위해 허파가 발달하게 되는 것입니다. 특히 개구리와 두꺼비의 경우에는 성체가 되면서 꼬리가 없어집니다. 양서류에게 변태란 수중 생활을 하다가 육지 생활을 하기 위해 겪는 필수 관문과도 같은 과정입니다.

 

육지에 출현한 양서류, 초기 양서류의 특징

양서류는 땅 위에 살면서 몸속 수분이 증발되는 것을 방지하기 위해서는 피부에 방수 기능이 있어야 했습니다. 또한, 양서류가 땅 위에 살면서 먹이를 찾아 먹고 움직이기 위해서는 다리도 있어야 했습니다. 동시에 양서류의 다리는 일반 어류의 지느러미보다 훨씬 튼튼하고 힘이 세야 했습니다. 왜냐하면 육지에 올라온 양서류가 공기 중에서 몸무게를 지탱하기 위해서는 물속에 있을 때보다도 훨씬 더 많은 힘을 써야 했기 때문입니다. 예를 들어 메기와 같은 어류들은 물속에서 나와 지느러미로 움직일 수 있는데, 특히 앞지느러미로 걸을 수 있습니다. 그렇지만 움직이더라도 땅에서 몸을 거의 뗄 수 없기 때문에 빠른 속도로 움직이지는 못합니다. 이러한 과정을 통해 육지에서 살게 된 초기의 양서류들은 크기가 매우 작았습니다. 그러던 것이 크게 진화해서 어떤 것은 4m 정도 되는 것도 있었습니다. 당시의 모든 양서류들은 오늘날의 개구리 같은 양서류보다 훨씬 두껍고 방수 기능이 특화된 피부를 가지고 있었습니다. 이들의 경우 어류 조상들의 지느러미가 진화하여 다리가 되기는 했지만 개처럼 몸통 아래쪽에 달려 있는 게 아니라 측면에 있었습니다. 그래서 초기의 양서류들은 뒤뚱거리며 움직였고 아랫배도 땅에 거의 바짝 닿을 정도였습니다. 또 도처에 먹을 것이 굉장히 풍부해서 이들 양서류를 잡아먹는 육지 동물들도 없었습니다. 따라서 생존을 위해 빨리 움직일 필요성조차 없었던 것입니다.