현대 양서류가 바닷물에서 살지 못하는 것과 달리 딱딱한 갑옷으로 몸을 감싼 채 바닷속에서만 생활한 것으로 추정되는 2억3천700만년 전 양서류 화석이 중국에서 발견됐다.

미국 데이비스 캘리포니아대(UC 데이비스)와 중국 구이저우성 지질박물관·베이징대 공동 연구팀은 27일 과학 저널 네이처 생태학 및 진화(Nature Ecology & Evolution)에서 구이저우성 후기 트라이아스기 지층에서 완전한 해양 생활에 적응한 최초의 양서류 화석 2점을 발견했다고 밝혔다.

신종 해양 양서류 '게로토락스 마리티무스'(Gerrothorax maritimus)로 명명된 이 화석은 보존된 골격 길이가 각각 73.7㎝와 48.7㎝로, 뼈로 된 갑옷으로 몸을 감싼 채 2억3천700만년 전 지층에서 몸통과 팔다리뼈가 거의 제자리에 연결된 상태로 발견됐다.

논문 교신저자인 료스케 모타니 UC 데이비스 교수는 "이들 화석이 당시 육지에서 30㎞ 떨어진 해양 퇴적물에서 발견된 사실뿐 아니라 거의 완전한 골격 형태가 보존돼 있다는 점은 이 동물이 바다에서 살았다는 것을 뒷받침한다"고 말했다.

바다에 있는 동물 사체는 곧바로 가라앉지 않으면 부패하거나 건조해지고 팔다리도 떨어져 나가는 경향이 있는데, 팔다리뼈까지 거의 제자리에 연결된 상태로 보존된 것은 이들이 살던 곳 근처에서 죽었음을 의미한다는 것이다.

물과 육지에서 생활할 수 있게 진화한 양서류는 개구리와 도롱뇽 등 8천종이 넘지만, 바다에서만 생활하는 양서류 종은 알려지지 않았다. 양서류는 피부를 통해 수분을 흡수하고 호흡하기 때문에 염분 농도가 높은 바다에서는 살아가기 어렵다.

연구팀은 일부 양서류는 담수와 바닷물이 섞이는 곳에서 염분을 어느 정도 견디기도 하지만 바닷물의 높은 염분 농도는 피부를 통한 수분 손실을 초래할 수 있어 여전히 큰 생리적 장벽이라고 말했다.

화석 발견 장소가 해양 퇴적물이라는 사실 외에도 화석 뼈의 스트론튬 동위원소 분석 결과도 바다에서 생활했을 가능성을 뒷받침했다. 뼈에 남아 있는 스트론튬 동위원소 비율은 당시 바닷물의 값과 가까웠기 때문이다.

연구팀은 스트론튬 동위원소는 주변 암석의 영향을 받을 수 있지만 화석의 뼈와 주변 암석에서 측정된 값은 뚜렷하게 달랐다며 이 역시 게로토락스 마리티무스가 육지에서 멀리 떨어진 해양 환경에서 살았다는 해석을 뒷받침한다고 말했다.

게로토락스 마리티무스는 납작한 몸 전체를 덮고 있는 뼈로 된 갑옷과 물고기에 더 가까운 생물학적 특성 덕분에 해양 환경의 한계를 극복했을 것으로 추정됐다.

연구팀은 이 갑옷이 피부를 통한 수분 손실을 줄여줬을 것이라며 대신 입으로 바닷물을 삼킨 뒤 소화관에서 수분을 흡수하고, 아가미를 통해 과도한 염분을 배출했을 가능성이 있다고 설명했다.

또 화석의 머리와 목뼈 구조로 볼 때, 게로토락스 마리티무스는 먹잇감이 가까이 오면 입을 빠르게 벌려 물과 함께 빨아들이는 방식으로 해저의 먹이를 잡았을 가능성이 있다고 추정했다. 이런 섭식 방식은 해저에서 먹이를 기다렸다가 빨아들이는 현대 상어류인 워베공(wobbegong)과 비슷한 것이다.

연구팀은 게로토락스 마리티무스가 바다에 들어간 뒤 염분 환경에 적응하는 신체 구조를 갖춘 게 아니라 이들의 조상 계통이 이미 갖고 있었던 것으로 보이는 뼈 갑옷과 아가미가 해양 적응의 발판이 됐을 것으로 분석했다.

이어 이번 발견은 양서류가 바다에서 살 수 없다는 기존의 통념에 예외가 있었음을 보여주는 것으로, 척추동물이 육지에서 바다로 진출한 진화 과정과 양서류의 해양 적응 가능성을 이해하는 데 단서를 제공한다고 말했다.

◆ 출처 : Nature Ecology & Evolution, Ryosuke Motani et al., "A fully marine stem amphibian from the Late Triassic of China", https://www.nature.com/articles/s41559-026-03209-9