고동물학
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1. 개요
고동물학은 고생물학의 한 분야로, 척추동물의 진화와 고대 개체 수 연구를 포함한다. 척추 고생물학은 화석을 통해 척추동물의 역사를 연구하며, 척추동물의 분류, 진화 과정을 다룬다. 수량 고생물학은 화석의 개체 수를 조사하여 특정 종의 우세, 개체 수 변동을 파악하는 데 사용되며, NISP, MNI, 생물량, 고기 무게 등의 단위를 활용한다. 고고동물학적 데이터는 보전 생물학 연구에도 활용되어 멸종률 예측, 과거와 현재의 종 개체 수 비교 등에 기여한다.
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- 고동물학 - 이석 (생물학)
이석은 척추동물 내이의 내림프액 충전물로, 중력, 균형, 움직임, 방향 감지에 사용되며, 포유류는 탄산 칼슘 입자로, 어류는 나이 측정, 서식지 정보 파악, 해양 포유류 식단 추론 등에 활용된다.
| 고동물학 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 분야 | 고생물학, 고생물생물학, 또는 동물학의 한 분야 |
| 상세 정보 | |
| 정의 | 고생물학은 화석을 통해 멸종된 동물을 연구하는 학문이다. |
| 관련 학문 | 척추고생물학, 무척추고생물학 |
| 연구 대상 | 고대의 동물의 해부학, 생리학, 행동, 생태 및 진화 |
| 참고 자료 | 동물 화석 절지동물 연체동물 척추동물 |
2. 척추 고생물학
척추 고생물학은 형태학적, 시간적, 층서학적 데이터를 사용하여 진화론에서 척추동물의 역사를 추적하는 학문이다.[1] 척추동물은 척삭이라는 막대 모양의 유연한 신체 유형을 따르는 종을 분류하는 척삭동물의 아문으로, 뼈를 가졌다는 특징이 있다.[1]
척추동물과 척삭동물의 진화적 기원은 아직 명확하게 밝혀지지 않았다. 다만, 척추동물이 척삭동물과 극피동물의 공통 조상에서 분기했다는 가설이 있으며, 이는 창고기를 통해 뒷받침된다.[1]
2. 1. 척추동물의 진화
척추 고생물학은 형태학적, 시간적, 층서학적 데이터를 사용하여 진화론에서 척추동물의 역사를 매핑하는 것을 의미한다.[1] 척추동물은 척삭이라고 불리는 막대 모양의 유연한 신체 유형을 따르는 종을 분류하는 데 사용되는 문인 척삭동물의 아문으로 분류된다.[1] 다른 문과 다른 점은 다른 문은 일종의 골격을 형성하는 연골 또는 연골과 유사한 조직을 가질 수 있지만, 척추동물만이 우리가 뼈라고 정의하는 것을 가지고 있다는 것이다.[1]가장 오래된 것부터 가장 최근 것까지 연대순으로 나열된 척추동물 강에는 이형갑피류, 골갑피류, 공동갑류 무악류, 극어류, 경골어류, 연골어류, 양서류, 파충류, 포유류, 조류가 있다. 모든 척추동물은 행동과 생명 과정에 대한 표준 진화적 일반화를 통해 연구되지만, 제한된 화석 자원에서 개체수를 정확하게 추정할 수 있는지에 대한 논란이 있다.[1]
척추동물의 진화적 기원과 척삭동물문의 기원은 과학적으로 밝혀지지 않았다. 많은 사람들은 척추동물이 척삭동물과 극피동물의 공통 조상에서 분기되었다고 믿는다. 이러한 믿음은 선사 시대 해양 생물인 창고기에 의해 잘 뒷받침된다. 창고기는 뼈를 가지고 있지 않아 무척추동물이지만, 분절된 몸체와 척삭을 포함하여 척추동물과 공통적인 특징을 가지고 있다. 이것은 창고기가 초기 척삭동물, 극피동물 또는 공통 조상과 척추동물 사이의 과도기적인 형태임을 시사할 수 있다.[1]
2. 2. 척추동물 분류군
척추 고생물학은 형태학적, 시간적, 층서학적 데이터를 사용하여 진화론에서 척추동물의 역사를 매핑하는 것을 의미한다.[1] 척추동물은 척삭이라고 불리는 막대 모양의 유연한 신체 유형을 따르는 종을 분류하는 데 사용되는 문인 척삭동물의 아문으로 분류된다.[1] 다른 문과 다른 점은 다른 문은 일종의 골격을 형성하는 연골 또는 연골과 유사한 조직을 가질 수 있지만, 척추동물만이 우리가 뼈라고 정의하는 것을 가지고 있다는 것이다.[1]가장 오래된 것부터 가장 최근 것까지 연대순으로 나열된 척추동물 강에는 이형갑피류, 골갑피류, 공동갑류 무악류, 극어류, 경골어류, 연골어류, 양서류, 파충류, 포유류, 조류가 있다. 모든 척추동물은 행동과 생명 과정에 대한 표준 진화적 일반화를 통해 연구되지만, 제한된 화석 자원에서 개체수를 정확하게 추정할 수 있는지에 대한 논란이 있다.[1]
3. 수량 고생물학
수량 고생물학은 화석을 통해 과거 생물 종의 개체 수를 추정하는 분야이다. 이 방법은 단순한 화석의 재고 조사보다는 화석화된 생물 종의 인구 조사를 목표로 한다. 이를 통해 특정 기간이나 지역에서 어떤 종이 우세했는지, 그리고 그 개체 수는 얼마나 되었는지를 파악할 수 있다.[2]
3. 1. 수량 고생물학의 방법론
수량 고생물학은 재고 조사보다는 화석 유형의 인구 조사를 하는 과정이다. 재고 조사는 개별 화석의 상세한 기록을 의미하는 반면, 인구 조사는 개별 화석을 묶어서 종의 총 개수를 집계하려고 시도한다는 점에서 차이가 있다. 이 정보는 어떤 종이 가장 우세했고, 특정 기간 또는 지질학적 지역에서 어떤 종이 가장 큰 개체수를 가졌는지 결정하는 데 사용될 수 있다.[2]1930년대 초, 고생물학자 체스터 스톡(Chester Stock)과 힐데가르데 하워드는 수량 고생물학 및 수량 고생물학을 위한 특수 단위를 고안했다. 처음 사용된 단위인 확인된 종의 수(NISP)는 기록된 특정 종의 화석의 정확한 양을 명시했다. 스톡과 하워드는 이 단위가 수량적 목적으로 문제가 있다고 판단했는데, 이는 치아와 같은 작은 화석이 과도하게 많으면 종의 양을 과장할 수 있기 때문이다. 또한 골편을 조립하여 하나의 뼈로 계산해야 하는지, 아니면 개별적으로 집계해야 하는지에 대한 혼란도 있었다.[2] 스톡과 하워드는 이어서 최소 개체수(MNI)를 고안했는데, 이는 기록된 화석을 생성하는 데 필요한 최소 동물 수를 추정한다.[2] 예를 들어, 어떤 종의 어깨뼈 5개가 발견된 경우, 그중 일부가 한 개체에서 오른쪽과 왼쪽으로 쌍을 이루었는지, 아니면 각각 다른 개체에서 나왔는지 판단하기 어려워 인구 조사가 변경될 수 있지만, 5개의 어깨뼈를 생성하기 위해서는 최소한 3마리의 개체가 있어야 한다고 말할 수 있다. 따라서 3이 MNI가 된다.[2] 충분한 화석 컬렉션을 개체로 조립하여 정확한 개체 수를 제공할 수 있는 드문 경우에 사용되는 단위는 실제 개체 수 또는 ANI이다.[2]
수량 고생물학에서 일반적으로 사용되는 또 다른 단위는 생물량이다. 생물량은 특정 지역 또는 종의 조직 양으로 정의된다.[2] 이는 유사한 현대 종을 기준으로 평균 무게를 추정하고 이를 MNI로 곱하여 계산한다. 이를 통해 종의 전체 개체수가 얼마나 나갔을지에 대한 추정치를 얻을 수 있다.[2] 이 측정의 문제점은 청소년과 성체의 무게 차이, 식단 및 동면으로 인한 계절별 무게 변화, 골격 참조만으로는 생물의 무게를 정확하게 추정하기 어렵다는 점을 포함한다.[2] 또한 화석화된 물질의 정확한 연대를 연도 또는 10년 단위로 결정하기 어렵기 때문에, 화석이 살아 있었던 추정 기간이 부정확하면 생물량이 심하게 과장되거나 과소평가될 수 있다.[2]
생물량과 유사한 측정은 고기 무게이다.[2] 고기 무게를 결정하기 위해 MNI는 개체가 제공했을 것으로 생각되는 고기 양으로 곱한 다음, 그 고기 중 식용으로 생각되는 비율을 곱한다. 이를 통해 선사 시대 사냥꾼이 수확했을 수 있는 개체당 "사용 가능한 고기 파운드"의 추정치를 얻을 수 있다.[2] 예를 들어, 수컷 와피티의 평균 무게는 400kg이고, 특정 연구에서 와피티의 MNI는 10으로 밝혀졌다. 이렇게 하면 4000kg의 생물량이 생성된다. 식용 고기량이 50%로 추정되면, 이는 2000kg의 고기 무게가 된다.[2] 이 방법의 가장 큰 문제는 "사용 가능한 고기 비율"에 대한 논쟁이다. 종의 어떤 부분이 식용이고 어떤 부분이 식용이 아닌지에 대한 다양한 견해와 원시적인 도살업자가 다른 부위에 접근하여 준비할 수 있었는지 여부에 대한 논쟁이 발생했다.[2]
3. 2. 수량 고생물학의 한계
수량 고생물학은 화석 유형의 인구 조사를 하는 과정으로, 개별 화석을 묶어 종의 총 개수를 집계한다. 이를 통해 어떤 종이 가장 우세했고, 특정 기간 또는 지질학적 지역에서 어떤 종이 가장 큰 개체 수를 가졌는지 알 수 있다.[2]1930년대 초, 고생물학자 체스터 스톡과 힐데가르데 하워드는 수량 고생물학을 위한 특수 단위를 고안했다. 처음 사용된 단위는 확인된 종의 수(NISP)로, 특정 종의 화석의 정확한 양을 나타낸다. 그러나 이 단위는 작은 화석이 과도하게 많으면 종의 양을 과장할 수 있고, 뼛조각을 조립하여 하나의 뼈로 계산해야 하는지, 아니면 개별적으로 집계해야 하는지에 대한 혼란이 있어 문제가 있었다.[2]
스톡과 하워드는 이어서 최소 개체수(MNI)를 고안했는데, 이는 기록된 화석을 생성하는 데 필요한 최소 동물 수를 추정한다.[2] 예를 들어, 어떤 종의 어깨뼈 5개가 발견된 경우, 최소한 3마리의 개체가 있어야 한다고 추정할 수 있다. 따라서 3이 MNI가 된다.[2] 충분한 화석 묶음을 개체로 조립하여 정확한 개체 수를 제공할 수 있는 드문 경우에 사용되는 단위는 실제 개체 수(ANI)이다.[2]
수량 고생물학에서 흔히 사용되는 또 다른 단위는 생물량이다. 생물량은 특정 지역 또는 종의 조직 양으로 정의된다.[2] 이는 비슷한 현대 종을 기준으로 평균 무게를 추정하고 이를 MNI로 곱하여 계산한다. 그러나 청소년과 성체의 무게 차이, 계절별 무게 변화, 골격 참조만으로는 생물의 무게를 정확하게 추정하기 어렵다는 문제점이 있다.[2] 또한 화석화된 물질의 정확한 연대를 결정하기 어렵기 때문에 생물량이 과장되거나 과소평가될 수 있다.[2]
생물량과 비슷한 측정은 고기 무게이다.[2] 고기 무게를 결정하기 위해 MNI는 개체가 제공했을 것으로 생각되는 고기 양으로 곱한 다음, 그 고기 중 식용으로 생각되는 비율을 곱한다. 예를 들어, 수컷 와피티의 평균 무게는 400kg이고, 특정 연구에서 와피티의 MNI가 10으로 밝혀졌다면, 4000kg의 생물량이 생성된다. 식용 고기량이 50%로 추정되면, 2000kg의 고기 무게가 된다.[2] 이 방법의 가장 큰 문제는 '사용 가능한 고기 비율'에 대한 논쟁이다. 종의 어떤 부분이 식용이고 어떤 부분이 식용이 아닌지에 대한 다양한 견해와 원시적인 도살업자가 다른 부위에 접근하여 준비할 수 있었는지 여부에 대한 논쟁이 발생했다.[2]
4. 보존 생물학
고고동물학적 자료는 보전 생물학 연구에 활용된다. 보전 생물학은 다양한 종과 생태계를 보전, 관리, 보호하기 위한 생물학적 연구를 의미한다. 이러한 연구에 사용되는 고고동물학적 자료는 선사 시대보다는 최근에 죽어 부패하는 물질에서 얻어진다.[3]
4. 1. 고고동물학적 데이터의 활용
고고동물학적 데이터는 보전 생물학에 관한 연구에 사용된다. 보전 생물학은 다양한 종과 생태계의 보전, 관리, 보존을 위해 사용되는 생물학적 연구를 말한다. 이러한 맥락에서 사용되는 고고동물학적 데이터는 선사 시대의 물질보다는 최근에 사망하여 부패하는 물질에서 얻어진다.[3]미주리 대학교 인류학과 교수이자 학과장인 R. 리 라이먼은[4] 고고동물학 연구가 멸종률 및 원인, 그리고 미래의 패턴을 예측하고 이러한 패턴을 제어하는 가장 효과적인 방법을 설계하는 데 사용될 수 있는 인구의 "기준" 최고점 및 최저점과 같은 데이터를 제공할 수 있다고 기술했다.[3] 또한, 고고동물학적 데이터는 현재의 종의 개체수와 분포를 이전의 개체수와 분포와 비교하는 데 사용될 수 있다.
5. 한국의 고동물학
한반도는 다양한 고생물 화석이 발견되는 지역으로, 특히 중생대 백악기 공룡 발자국 화석은 세계적으로 중요한 학술적 가치를 지닌다.
참조
[1]
서적
Vertebrate Paleozoology
Wiley-Interscience
[2]
서적
Quantitative Paleozoology
Cambridge University Press
[3]
논문
Paleozoology in the Service of Conservation Biology
2006-02
[4]
웹사이트
R. Lee Lyman: Zooarchaeology and Vertebrate Taphonomy
http://faculty.misso[...]
Curators of the University of Missouri
2012-04-12
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