고생물의 먹이사슬은 화석에서 어떻게 추정하나요?
고생물이 먹이사슬에서는 화석이 중요하다고 들었는데요 그렇다면 이 화석을 발견해서 고생물 생태계에서 어떤과정으로 먹이사슬을 추정하고 해석했던건가요
안녕하세요.
고생물의 생태계와 먹이사슬은 이미 수천만~수억 년 전에 멸종한 생물들로 구성되어 있기 때문에, 현재처럼 직접 관찰이 불가능하지만, 고생물의 이빨 모양, 턱 구조, 입 크기는 무엇을 먹었는지를 알려주는 결정적 단서입니다. 또한 고생물의 배설물 화석을 분석하면 실제 먹은 생물의 유해(잔해)가 발견되기도 하는데요, 뼈 조각, 갑각, 식물 섬유 등이 들어있는지에 따라 식성 파악이 가능합니다. 매우 드물게, 고생물의 위 속에 있던 먹이 화석이 같이 보존되는 경우가 있는데요, 이 경우는 직접적 먹이 관계를 증명하는 가장 확실한 증거가 됩니다. 또한 같은 지층에서 발견되는 여러 생물 화석을 종합하여, 같은 생태계 구성원임을 확인하며, 몸 크기, 이동 능력, 분포 범위 등을 고려해 포식자-피식자-분해자 관계를 추정합니다. 이외에도 고생물의 뼈나 치아에 남은 탄소·질소 동위원소 비율을 측정하면, 먹이의 영양 단계(Trophic level)를 추론할 수 있습니다. 이때 육식동물일수록 질소 동위원소 비율이 높게 나타납니다. 고생물학자들은 이러한 다양한 증거들을 종합하여 ‘고생물 생태계 모델’을 구성하는데요, 어떤 생물들이 함께 살았는지 확인 (공존 화석, 지층 정보)하고, 각 생물의 식성·행동·생태적 지위 파악한 후, 먹이사슬 단계(1차 생산자 → 초식자 → 포식자 → 최상위 포식자 → 분해자)로 정렬하고 화석 증거에 기반한 고생태계 복원도 또는 3D 시뮬레이션 모델로 시각화하게 됩니다.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 고생물의 먹이사슬은 화석에서 발견되는 치아 구조와 마모 패턴으로 식성을 구분하고, 분변 화석이나 위 내용물 화석으로 실제 먹이를 확인하며, 뼈에 남은 교상흔으로 포식 관계를 추정합니다. 또한, 뼈나 치아의 안정 동위원소 분석으로 먹이단계를 밝혀내며, 현생 유사종의 생태와 비교해 종합적으로 해석하여 고생물 생태계의 먹이사슬을 복원합니다. 감사합니다.
가장 많이 사용하는 방법은 화석을 분석하여 추정하는 것입니다.
특히 위 내용물이나 배설물 화석을 통해 직접 먹은 흔적인 소화된 잔해를 통해 확인하는 것입니다.
그리고 이빨이나 턱의 구조를 확인하고 몸의 형태나 크기로도 생활사를 추정하여 먹이사슬에서 위치를 추정합니다.
또한 같이 발견되는 다른 화석을 통해서도 추정하고 있죠.
결국 이런 단서들을 조합해서 각 생물이 무엇을 먹었는지 파악하고, 누가 누구를 먹었는지 연결해서 먹이사슬을 그려보는 것입니다. 이걸 통해 당시 생태계에서 각 생물이 어떤 역할을 했는지, 에너지가 어떻게 흘러갔는지 등을 추정하는 것입니다.
고생물의 먹이사슬은 화석화된 배설물(브로말라이트) 분석을 통해 식단을 파악하거나, 뼈나 조개껍데기에 남은 이빨 자국을 통해 포식-피식 관계를 추론하여 추정합니다. 또한, 위석을 통해 소화 시스템을 유추하거나, 흔적 화석을 통해 생물의 행동 패턴을 분석하여 생태계 내 상호작용을 파악하기도 합니다.