‘비범’, 이렇게나 극적이고 쫄깃한 진화라니!

5억 4000만 년 전쯤의 ‘캄브리아기 대폭발’로 갑자기, 온갖 화석생물이 흔적을 남긴다. 껍데기가 있으니 화석이 남았고, 그전에 뭔가가 뭔가를 잡아먹었으니 방어수단으로 탄산칼슘 껍데기가 생긴 것이다. 아노말로카리스(‘이상한 새우’)가 바다 밑바닥 하층수에서 이것저것 잡아먹던 시절일까. 연체동물 껍데기가 튼튼해지고, 그중 두족류의 일부가 껍데기를 원뿔 모양으로 쌓아올린 다음 그 속에 기체를 넣어 중층수로 떠올랐다.

이제 바다 밑바닥을 기는 게 아니라 떠올라 ‘헤엄’을 친다, 껍데기에 부력이 생긴 것은 두족류의 여러 기막힌 혁신 중 첫 번째이자 가장 중요한 혁신으로, “곤충류에 날개가 생긴 것만큼이나 중요한 진화 단계”였다.

뭐든지 잡아먹는 초포식자였든 죽은 동물 처리하는 초부식자였든 바닷물 통째로 들이마시는 초플랑크톤이었든, 이 원시 두족류는 수백만 년 동안 고생대 바닷속을 주름잡았다. 하지만 실루리아기에 ‘턱’ 있는 유악어류가 등장하고 데본기 ‘어류의 시대’가 열리니, 한 4억 년 전쯤일까, 가문의 운명이 바람 앞의 등잔불이다.

데본기에 태어난 젊은 당주 암모나이트류는 최상위포식자 어류에 맞서 ‘나선형 껍데기’(처음 등장한 건 두족류 가문 초기지만)로 기동성을 보강하고 연질부를 보호하는 대책을 세우는 한편, (오징어처럼) 작은 알을 많이 낳고 빨리 성체로 자라면서 진화의 속도를 올려 엄청나게 다양해진다. 이런 어류와의 공진화, 신생대 고래와의 공진화는 두족류 족보 전체의 줄기를 이루고.

암모나이트류와 달리, 앵무조개류는 알도 적게 낳고 성체로 자라는 기간도 길다. 그래서 세상을 주름잡지는 못하지만, 여러 차례의 멸종사건을 겪을 때마다 다수가 멸종하고 또 급속하게 진화해온 암모나이트류와 달리, 진득하게 살아남는다. 그런 앵무조개류도 중생대 트라이아스기 말의 멸종사건으로 몰락하고 앵무조갯과만 덩그러니 남았지만. 공룡이 멸종한 백악기 말에는 그 변화무쌍한 암모나이트류도 멸종했다.

가문의 다른 줄기, ‘칼집’ 모양의 ‘초형류’가 맥을 잇는다. 오징어 생긴 걸 떠올려보라. 몸이 유선형이라 그리스어 ‘화살’에서 이름을 딴 벨렘나이트가 주역이었다. 이들은 중생대 해양파충류 셋의 핍박을 견디고 1억 년을 활약하며, (앵무조개를 뺀) 문어와 오징어 등등 현존 두족류 가문의 조상이 된다.

5억 년 족보를 다 끌어올 수는 없고, 신생대, 고래 출현. 초형류는 껍데기를 계속 줄이며 외피막으로 감싸(속껍데기는 이미 고생대 석탄기에 나타났다) 고래의 반향정위와 맞서고, 그 유명한 지능에 더해, 맹점도 없어 인간보다 나은 시력을 갖추고, 먹물을 뿜고, 위장술을 개발했다. 위장술 하나만 보자면, 피부 1제곱밀리미터에 200개까지 갖고 있는 각각의 색소세포와 뇌로 직통하는 신경계를 지닌 두족류는 카멜레온이 몇 분 걸리는 피부색 바꾸기를 1초에 네 번까지 해낼 수 있다.

실로, ‘뼈대있는 가문’보다 더 놀라운 가문 아닌가. (그 족보가 67쪽의 아래 그림이다. 껍데기가 외부에 있는 두족류는 그 아름다운 외모를 보여주고, 껍데기가 축소되어가는 초형류는 내부구조를 보여준다. 연한 잿빛으로 표시한 부분이 속껍데기다. 오징어와 문어를 살펴보라.)

지구가열로 멸종 위기? 두족류는 끄떡없을 테고, ‘인류세’에 인간이 문제다

우리 종, 인류는 과거에 유성 충돌과 화산 폭발만이 할 수 있었던 방식으로 지구를 한창 뒤흔들고 있다. 하지만 그 변화 속에서도, 오징어는 해파리, 쥐와 모기와 함께 살아남을 가능성이 크다.
두족류는 바다에서만 사니, 바다를 보자. 2013년, 과학자들은 국제자연보전연맹(IUCN)과 함께 해양생태계가 직면한 위험요인 ‘온난화, 산성화, 산소 부족’을 ‘3대 사인’(deadly trio)이라고 명명했다.

추운 기후에서 진화해온 지금의 동물들은 이 급격한 지구가열을 견디기 어려울 것이다. 동시에 진행되는 산성화는 껍데기를 만들기 어렵게 하고, 만든 껍데기도 녹여버린다. 당장, 앵무조개는 버티기 어려울 것이다. 그 아름다운 껍데기 때문에 사람들이 애호한다거나 반대로 그걸 걱정한다는 곡절이 있지만, 앵무조개는 이미 ‘멸종위기종’으로 지정되어 있다.

그러나 융통성 하나는 끝내주는 두족류, 특히 초형류는 미래의 바다, 다가오는 ‘다음 대량 멸종 사건’도 극복할 가능성이 크다. “두족류의 개체군 동태는 예측하기 어려운 것으로 악명 높”지만, 2016년 기준으로 세계의 어부들과 실측자료들은 “환경 변화에 대한 반응으로 두족류 개체수가 급증하는” ‘두족류 붐’을 목격하고 있기도 하고.

앵무조개에 더해 오징어, 문어도 신경쓰이지만, 문제는 인간이고, 지구 생태계 전체다. 2024년 8월 25일부터 31일까지 부산에서 열리는 세계지질과학총회는 국제표준층서구역(GSSP)을 캐나다 온타리오주 크로퍼드호수의 퇴적층으로, 대표화석 격인 ‘마커’를 플루토늄으로 정하고 1950년대부터 인류세가 시작된 것으로 한다는 최종안을 비준할 예정이다. 그날도, 오징어는 의사소통을 하고 떼로 몰려다니며 사냥을 할 테고, 문어는 사람이 빠뜨린 콜라병을 가지고 놀 것이다.

“마음에 쏙 드는 책이다.… 스타프는 설명을 간결하게 하면서도 적절한 예를 들어주며 유머러스한 화법을 곧잘 구사한다.”
―『네이처』

“그토록 전문적인 교육을 받고서 난해한 지식을 이해하기 쉽고 흥미진진한 읽을거리로 바꿔내는 저술가를 알게 되는 것은 매우 기쁜 일이다.… 스타프는 상아탑 밖에서 보기 드문 모습을 담아낸다. 그것은 바로 과학자들끼리 허물없이 이야기하는 모습이다. 각지의 연구자들이 분명 공감할 것이다.”
―『사이언스』

“흥미진진하다.… 종종 도외시되지만 생태계에 꼭 필요한 동물군을 깊이 다루는 이 책은 오징어와 문어, 그들의 친척에 대한 관점을 바꿔줄 것이다.”
―『뉴 사이언티스트』

머리말: 왜 하필 오징어인가?
제1장 머리에 다리 달린 동물들의 세계
제2장 제국의 발흥
제3장 헤엄 혁명
제4장 변화무쌍한 껍데기
제5장 껍데기 에워싸기
제6장 제국의 몰락
제7장 재침략
제8장 지금은 어디에 있을까?
맺음말: 어디로 가고 있을까?

감사의 말
옮기고 나서
후주
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