약 5억년 전 원시 화살벌레가 다른 해양 동물 무리를 사냥하는 상상도. /극지연구소

지금은 눈에 겨우 보일 만큼 작은 체구이지만, 5억년 전에는 바다를 주름잡는 최상위 포식자였던 동물이 있다. 바로 동물플랑크톤의 일종인 ‘화살벌레’다.

극지연구소 연구팀은 북극에서 찾은 화석을 분석해 화살벌레의 과거 모습을 규명했다고 최근 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 게재됐다.

길쭉한 몸통의 이 동물은 먹이를 발견하면 마치 화살처럼 헤엄쳐 화살벌레라는 이름이 붙었다. 지금도 바다 어디서나 볼 수 있는 생물이지만 그동안 진화 과정은 잘 알려지지 않았다. 크기가 3㎝ 미만으로 작기 때문에 과거에도 미세 플랑크톤을 잡아먹는 하위 포식자였을 것으로 추정돼 왔다.

한국의 극지연구소와 영국과 덴마크 등 국제 공동 연구팀은 2016~2022년 북그린란드 ‘시리우스 파셋’ 화석 산지에서 평균 길이 10~15㎝, 최대 30㎝에 이르는 원시 화살벌레 화석 13개를 찾았다. 시리우스 파셋 화석 산지는 2022년 국제지질연맹(IUGS)에서 세계 100대 지질 유산으로 선정한 곳이다. 이곳에서 극지연구소가 유일하게 현장 조사를 하고 있다.

연구팀은 거대 원시 화살벌레 화석 내부에서 다른 절지동물들의 파편 화석을 발견했다. 이를 근거로 5억년 전 화살벌레가 다양한 해양 생물을 잡아먹던 거대한 최상위 포식자로 군림했을 것이라고 분석했다. 연구팀은 신종 화석에 ‘티모레베스티아-코프리아이’라는 라틴어 학명을 붙였다. 티모레베스티아는 ‘공포스러운 괴물’, 코프리아이는 연구를 주도한 극지연구소의 영문 이니셜을 의미한다.

연구팀은 “5억년 전 화살벌레는 먹이를 통째로 삼키는 최초의 포식자로 추정된다”면서 “먹잇감들이 ‘공포스러운 괴물’을 피해 어떤 생존 전략을 꾀했을지, 당시 생태계 진화 양상을 이해하기 위한 연구를 이어가겠다”고 했다.