뼈, 그리고 척추동물의 진화

머리말

제1부 기초 닦기
1. 들어가며: 척추동물과 자동차는 어떻게 비슷하면서도 비슷하지 않은가
2. 심원한 시간으로의 진화, 해부구조의 내력

제2부 척추동물 몸틀의 기원과 초기 진화
3. 척추동물의 기본 몸틀 유추하기
4. 골격의 진화

제3부 유악 척추동물의 몸틀과 어류 몸틀의 진화
5. 유악 척추동물의 몸틀: 첫걸음
6. 판피어류와 연골어류
7. 경골어류 1탄
8. 경골어류 2탄

제4부 척추동물의 몸틀, 육지로 이동하다
9. 사지동물의 몸틀: 첫걸음
10. 사지동물 몸틀의 과도기
11. 양서류의 몸틀
12. 양막류의 몸틀: 첫걸음, 그리고 진정한 양막류가 등장하기까지

제5부 비늘로 뒤덮이다 I: 초기 파충류부터 바다 괴물에 이르는 파충류의 몸틀
13. 일단 현대 도마뱀과 투아타라로부터
14. 초기 파충류와 거북
15. 뱀과 해양 파충류

제6부 비늘로 뒤덮이다 II: 시대를 지배했던 지배파충류의 몸틀
16. 지배파충류의 몸틀 1탄: 현대의 지배파충류
17. 지배파충류의 몸틀 2탄: 지배파충류의 자세와 다양성에 대한 첫걸음
18. 지배파충류의 몸틀 3탄: 익룡과 공룡, 그리고 조류의 기원

제7부 털에 압도당하다: 포유류의 몸틀
19. 포유류의 몸틀: 첫걸음
20. 포유류 몸틀의 진화
21. 뇌, 젖, 그리고 포유류의 현대 방산군

감사의 말/ 부록: 시간 카드/ 참고문헌/ 찾아보기

배아기의 형질상태와 유전적 형질상태, 해부학적 형질상태를 비교해보면, 척추동물은 ‘후구동물’이라고 알려진 흥미로운 동물군에 속한다(<그림 3.1>). 이러한 후구동물들은 소화관이 문자 그대로 아래에서 위로 발달하는데, 발달과정에서 항문이 먼저 나타나고 입이 그보다 훨씬 나중에 나타나는 식이다. 이는 곤충을 비롯해 입이 먼저 발달하는 다른 여러 동물들의 발달과정과 차이를 보이는 부분이다. 후구동물 중 하나로 극피동물이 있는데, 우리에게 친숙한 불가사리와 성게, 바다나리, 해저에서 굴을 파고 살며 벌레와 비슷하면서도 특이하게 생긴 생물체인 반삭동물 등이 여기에 속한다. 믿기 어려울지 모르겠지만, 우리 척추동물은 곤충보다는 불가사리와 더 가까운 공통조상을 공유한다.

인간과 대부분의 척추동물은 코에 ‘콧구멍’이라고 하는 구멍이 한 쌍 있다. 하지만 먹장어와 칠성장어는 콧구멍이 가운데에 하나밖에 없다. 이 콧구멍 끝에는 주머니가 연결되어 있는데, 이 주머니 안에는 민감한 후각신경 말단이 수천 개나 들어 있다. 냄새를 맡으면 물을 통해 그 하나의 콧구멍으로 냄새가 전달된다. 인간과 달리 먹장어와 칠성장어의 콧구멍과 후낭(콧구멍과 연결된 주머니)은 호흡과 아무 관련이 없다. 먹장어와 칠성장어는 냄새를 맡을 때 빨아들인 물을 아가미로 보내지 못하기 때문이다. 물은 콧구멍과 후낭만 드나들 뿐이어서 이 원시 척추동물들의 코는 냄새를 맡는 데에만 사용된다. 연골어류와 경골어류의 경우에도 이와 비슷하지만 더 복잡한 상황이 벌어지는데, 이는 나중에 살펴보겠다.

이제까지 말한 내용을 요약하면, 척추동물의 턱은 초기의 몇 개의 인두궁에서 진화했다. 턱을 이루는 주요 요소는 위의 구개방형연골과 아래의 멕켈연골이다. 턱 뒤에서는 또 다른 인두궁이 설궁으로 발달했는데, 설궁은 위의 설악과 아래의 여러 설골로 이루어져 있다. 이 설골은 다양한 역할을 수행하지만 아래에 있는 설골은 일반적으로 음식을 삼키거나 혀를 고정하거나 턱을 벌리는 근육을 부착하는 데에 관여한다. 유악 척추동물은 턱 외에도 해부구조상의 여러 형질을 변형시키거나 새로 발달시켰는데, 그 결과 이들은 더욱 다양해지고 번성했다.