학명은 porifera caelumus grex Ivan(hoe;223) 으로, 해면동물문(門) 운천(雲天)강(綱) 적중(赤衆)목(目)의 하늘붉은해파리해면과(科)에 속한다. (이하 grex로 표기) 계통분류학적으로 측생동물¹이며, 부유강장강(浮游腔腸綱)과 배기낭 구조의 상사형질² 관계를 가진다.
1. grex의 생태
2. grex의 진화 과정
1. grex의 생태
porifera caelumus grex Ivan(hoe;223)의 생태는 다음과 같다.
• 하몬드-바타시알 판의 심해 열수공 전체(약 12000km)에 걸쳐 유생이 서식한다.
• 유생들은 충분한 크기가 될 때 까지 편모를 가지고 운동하며, 해저 미생물을 잡아먹으며 성장한다.
• 해면이 충분히 커지면, 수소화 효소와 함께 심해전기뱀장어목과 공생(상리공생: 해면의 서식지 제공, 심해전기뱀장어의 전기 제공)한다.³
• 하늘을 날기 직전 번식하는데, 자웅동체이기 때문에 무성생식으로 영양포자법을 이용한다.
• 성층권 상층에 도달할 정도의 수소 기체가 충분히 모이면 바닥에 붙어있던 골편들을 잘라내고 부유를 시작한다.
• 해수면 위로 올라와 성층권 상층에 도달하면 배기낭을 이용해 추진하거나 바람을 타고 다니다가 군체를 만나 연결한다.
• 군체의 먹이가 되는 것은 주로 자실체(버섯)의 포자다.
• 거대 버섯(초 자실체)들의 군체가 우점하는 그레시 숲(면적 약 1,000,000 km²)에서 방출되는 포자들이 바람을 타고(주로 저기압성) 성층권까지 올라오면, 그것을 섭취한다.
• 군체의 수명은 약 1000년이며, 천천히 지상으로 추락하다가 주로 조류들에 의해 찢어져 먹히는 것으로 관찰된다.
• 최근 개체군의 병목현상이 발생한 것이 확인되었다. 생태학자 J. von Klein은 오웬 해구 근처의 grex 유생 개체군의 유전자 다양성이 조상종에 비해 매우 줄어든 것을 증거로 제출했다.
2. grex의 진화 과정
현재 이 생물의 출현 과정에 대한 학계 주류 이론은 다음과 같다.
• 2억년 전, grex의 조상이 유생기 대부분을 보내던 심해 열수공 환경에 90만년 간의 지속방전⁴이 생겼다.
• 그 방전은 당시 그곳에 살고 있던 심해 수소이온의 기능공종⁵ 인 호열성 고세균, 히드리온박테리아(hydrion bacteria)의 세포벽을 파괴하고 수소화 효소가 들어있던 세포질 물질을 열수공 환경에 용해시키게 된다.
• 그 때문에 원래 RNA 복제자동자였던 어떤 고분자 물질이 심해 열수공에서 히드리온박테리아의 세포질과 세포벽 구조를 탈취해 바이러스로 진화했다. (일렉트로바이러스의 출현)
• 일렉트로바이러스는 수소이온 합성 과정(H₂O + ⨹(heat) -> H_+)을 끊임없이 반복했다. 그러나 수소이온이 충분히 바닷물에 용해되기도 전에 열수공 지속방전으로 인해 전자가 과공급되며, 수소이온에 전자가 들러붙어 수소기체가 되었다. 그때 만들어진 수소 기포들에 미세전류가 흐르게 된다.
• 그 기포는 열수공 벽 뿐만 아니라 열수공 벽에 살고 있던 해면동물(grex의 조상)에도 수소 기포를 생성했다.
• 수소 기포에 흐른 미세전류가 해면동물의 지질막을 파괴해 일렉트로바이러스가 해면동물에 감염했다.
• 일렉트로바이러스는 레트로바이러스의 특성도 가지고 있어 이 유전자 절편이 그 해면동물에 삽입되었고, 수소화 효소 활성을 가지게 된 일부 해면동물은 해면위강의 물을 수소이온으로 합성했다.
• 그 과정에서 해면위강의 pH가 급락했고, 여기서 열수공 근처의 전자 과공급 환경에 있지 않던 해면동물이 절멸했다. (강산성 부적응)
• 전자 과공급으로 수소기체가 해면위강에서 많이 합성되며, 모종의 이유로 대공이 닫혔다.⁶
• 수소기체로 가득 찬 해면동물은 그 가벼운 신체 때문에 떠오르기 시작했고, 심해에서 해수면 위로, 하늘 위로 올라갔다.⁷ 이 과정에서 배수강이 배기낭으로 진화하지 못한 해면동물은 절멸했다.
• 하늘 위로 올라간 해면동물은 온도가 적절하고 자외선이 그나마 적은 성층권 상층에 서식하게 된다. 여기서 수소 기체가 적절하게 채워지지 않아 성층권 상층보다 낮거나 높은 고도에서 비행했던 개체들은 환경 압력에 의해 절멸했다.
• 그러나 엄청난 개체의 grex가 하늘로 올라갔음에도 불구하고 군집을 이루지 못한 개체는 조류의 사냥 또는 번개에 의해 몸에 구멍이 뚫리는 즉시 지표면에 떨어져 절멸했다. (군집을 이루면 한 개체가 기낭에 구멍이 생겨도 회복할 시간동안 충분히 떠 있을 수 있는 것으로 보인다.)
• grex는 이후 군집을 이루며 붉은 구름처럼 하늘을 떠돌았고, 현재에 이르렀다.
¹진화적으로 다른 생물들보다 일찍이 주 계통에서 갈라져 나온 것
²서로 다른 조상 종이 각각 진화한 결과 매우 비슷한 형질을 나타내는 것. 수렴진화로 인해 얻은 형질들이 대표적으로 상사형질을 나타낸다.
³A. hopes 교수는 지난해 grex가 심해전기뱀장어의 전기를 공급받지 못하자, 수소화 효소를 다량 분비해 산성화 시켜 잡아먹는 것을 확인했다.
⁴ 이 사건은 과거 하몬드 대륙과 바타시알 대륙을 잇는 판 전체에서 일어난 (당시에도 약 9000km에 달하는 길이의 수렴형 경계였다) 엄청난 대사건이다.
⁵생물 간의 상호 관계보다는 물리적인 환경을 변화시켜 생태계에 영향을 주는 종을 의미한다.
⁶아직 연구가 덜 된 부분. 바다 깊은 해구 근처라 중간자 화석의 채취가 어렵기 때문이다.
⁷흔히 압력차 때문에 혈액 속 녹아있던 물질이 기체화되어 혈관을 막아 죽지 않을까 생각하지만, 해면동물은 피가 흐르지 않는 생물이라 그것과는 관계가 없다.
