게의 옆걸음의 수수께끼를 풀다! 게의 옆걸음, 사실 한 번뿐인 대발명이었다? 나가사키 대학 등이 진화의 기원을 탐구

게의 '옆걸음'은 단순한 이상한 습관이 아니었다

해변에서 게를 볼 때, 누구나 한 번쯤은 궁금해하는 의문이 있다.

왜 게는 옆으로 걷는 걸까.

인간의 시각에서 보면, 앞으로 나아가는 것이 자연스럽게 느껴진다. 개도 고양이도 새도 대부분 얼굴이 향하는 방향으로 나아간다. 하지만 게는 다르다. 몸을 이쪽으로 향한 채, 빠르게 옆으로 미끄러지듯 이동한다. 그 움직임은 어딘가 유머러스해서, 예전부터 그림책이나 애니메이션, 농담의 소재가 되어왔다.

그러나 최신 연구는 이 '옆걸음'을 단순히 외관상의 재미로만 보지 않고, 진화 역사상의 큰 사건으로 다시 보고 있다.

나가사키 대학 등의 연구 그룹이 발표한 연구에 따르면, 게의 옆걸음은 약 2억 년 전, 현재의 많은 게로 이어지는 공통 조상에서 한 번만 획득되었을 가능성이 높다고 한다. 즉, 지금 해안이나 강가에서 볼 수 있는 많은 게들은 각각이 따로 옆걸음을 발명한 것이 아니다. 먼 조상이 얻은 이동 방법을 세대를 넘어 계승해 왔을 가능성이 있는 것이다.

2억 년 전이라면, 공룡이 대두하기 시작한 시대로, 지구의 대륙 배치나 바다의 환경도 현재와 크게 달랐다. 그런 태고의 세계에서 태어난 행동이 현재의 게의 모습이나 생활에까지 영향을 미치고 있다. 그렇게 생각하면, 그 작은 옆걸음 한 걸음이 갑자기 장대한 시간의 스케일을 띠고 보이기 시작한다.

50종의 게를 관찰하고 걸음걸이를 분류했다

이번 연구에서 주목된 것은 '진정한 게'라고 불리는 단미하목의 동료들이다. 일반적으로 게라고 들으면 떠오르는 많은 종이 여기에 포함된다.

연구팀은 50종의 게를 대상으로 실제 걸음걸이를 관찰했다. 각 종의 개체를 원형의 플라스틱 아레나에 넣고, 10분간 표준 비디오 카메라로 이동을 기록했다. 관찰 환경은 가능한 한 각각의 자연 환경에 가깝게 조정되었다고 한다.

그 위에서 게가 주로 어느 방향으로 이동하는지를 분석했다. 결과는 크게 두 가지로 나뉘었다. 50종 중 35종은 주로 옆 방향으로 이동하고, 15종은 앞 방향으로 이동했다.

여기서 중요한 것은 '게라면 전부가 옆걸음'이라고 단순히 정리할 수 없다는 점이다. 많은 게는 옆걸음을 하지만, 앞걸음 그룹도 확실히 존재한다. 그래서 연구팀은 옆걸음이 언제, 어떻게 진화했는지를 계통수와 대조하여 조사할 수 있었다.

행동의 관찰만으로는 진화의 경로까지는 보이지 않는다. 그래서 연구팀은 344종의 게를 대상으로 10개의 유전자를 사용하여 구축된 기존의 계통수 데이터를 결합했다. 즉, '어떤 게가 어떤 게에 가까운가'라는 진화상의 관계와 '각각이 어떻게 걷는가'라는 행동 데이터를 겹쳐놓은 것이다.

그 결과, 옆걸음은 여러 번 따로따로 생겨난 것이 아니라, Eubrachyura라고 불리는 진화적으로 발전된 게의 그룹의 뿌리에서, 앞걸음의 조상으로부터 한 번만 생겨났을 가능성이 높다는 것이 나타났다.

'게 같은 형태'는 여러 번 생겨났지만, '옆걸음'은 드물었다

게의 진화를 이야기할 때 잘 알려진 말에 '게화'가 있다. 이는 게가 아닌 갑각류의 계통이 진화 과정에서 게와 같은 체형에 가까워지는 현상을 가리킨다.

둥글둥글한 몸, 짧게 접힌 복부, 옆으로 퍼진 다리. 이러한 '게 같은 형태'는 갑각류의 진화 속에서 여러 번 독립적으로 나타났다고 생각된다. 마치 자연계가 여러 번 같은 설계도에 도달한 것처럼, 진화의 수렴을 나타내는 예로 자주 소개된다.

그런데 이번 연구는 형태와 행동이 같은 방식으로 진화하지 않을 수 있음을 보여주고 있다.

게 같은 체형은 반복적으로 생겨났다. 한편, 옆걸음이라는 행동은, 적어도 진정한 게에서는 한 번만의 큰 변화였을 가능성이 있다. 이는 매우 흥미롭다. 몸의 형태는 비슷한 방향으로 여러 번 진화할 수 있지만, 이동 방식이라는 행동상의 혁신은 그렇게 쉽게 여러 번 생겨나지 않을지도 모른다.

행동은 골격이나 근육뿐만 아니라, 신경계, 발달, 생활 환경, 포식자와의 관계 등 다양한 요소와 결부되어 있다. 옆으로 걷는다는 일견 단순한 동작도, 실제로는 몸의 구조와 신경 제어가 잘 맞물려야 성립한다. 그래서 한 번 획득되면 오래 유지된 반면, 새롭게 여러 번 독립적으로 생겨나는 일은 드물었을 것이다.

옆으로 도망치는 것이 왜 강점이 되었는가

그러면, 옆걸음은 게에게 어떤 이점을 가져다주었을까.

연구자들이 주목하는 것은 포식자로부터의 도피다. 옆 방향으로 빠르게 이동할 수 있는 게는 좌우 어느 쪽으로도 거의 동일하게 도망칠 수 있다. 이는 쫓는 쪽에서 보면 성가신 일이다. 눈앞의 먹잇감이 오른쪽으로 갈지, 왼쪽으로 갈지를 예측하기 어렵다.

인간의 스포츠에서도 상대의 예측을 벗어나는 옆 방향의 움직임은 강력하다. 축구나 농구에서, 앞뒤의 속도뿐만 아니라 좌우로의 전환이 중요한 것과 비슷하다. 게에게 있어서의 옆걸음은 해변이나 바위에서 생존하기 위한 페인트였을지도 모른다.

게다가 게의 몸은 옆으로 넓다. 다리도 몸의 좌우로 뻗어 있다. 그 구조에서는 앞으로 나아가는 것보다 옆으로 나아가는 것이 효율적이 되기 쉽다. 옆걸음은 몸의 형태와 운동 성능을 잘 결합시키는 이동 방식이었을 가능성이 있다.

물론, 옆걸음이 만능이었던 것은 아니다. 연구에서는 일부 게의 계통에서 앞걸음으로 돌아간 예도 제시되고 있다. 이는 옆걸음에 비용이나 제약이 있음을 시사한다.

예를 들어, 숨어서 사는 종이나, 모래에 파고드는 종, 다른 생물의 안이나 근처에서 보호를 받는 종에서는 빠르게 옆으로 도망치는 능력의 중요성이 낮아질 수 있다. 포식자로부터 도망치는 것 외의 삶의 방식을 선택한 게에게는 옆걸음에 집착할 필요가 줄어들었을지도 모른다.

진화는 '한 번 좋은 것을 획득하면 영원히 그것을 사용한다'는 단순한 것이 아니다. 환경이나 생태가 변하면, 이전에는 유리했던 특징이 다른 방향으로 변화할 수도 있다. 게의 걸음걸이는 그 유연성을 보여주는 좋은 예이기도 하다.

옆걸음의 기원은 지구 환경의 대변동과 겹쳐 있었다

이번 연구에서 또 하나 흥미로운 것은, 옆걸음이 생겨난 것으로 추정되는 시기다.

연구팀은 진정한 게의 옆걸음의 기원을 약 2억 년 전, 쥐라기 초기로 추정하고 있다. 이 시기는 삼첩기 말의 대량 멸종 직후에 해당한다. 지구 규모로 생물상이 크게 교체되고, 새로운 생태적 빈자리가 생겨난 시대였다.

동시에 초대륙 판게아의 분열이 진행되고, 얕은 바다의 환경이 확장되었다고 생각된다. 얕은 해양은 다양한 생물이 서식하기 쉬운 장소다. 암반, 모래밭, 갯벌, 산호초 같은 환경이 복잡하게 확장되면, 거기에 적응하는 생물의 다양화도 진행되기 쉽다.

게의 옆걸음은 단독으로 성공을 낳은 마법의 능력이 아니었을지도 모른다. 오히려 지구 환경의 변화로 새로운 기회가 생겼을 때, 그 기회를 살리기 위한 중요한 도구가 되었을 가능성이 있다.

진화의 성공은 내부의 혁신과 외부의 환경이 겹쳤을 때 일어난다. 옆으로 빠르게 도망치는 능력을 가진 게의 조상이 얕은 바다의 확장이나 포식 압력의 변화와 만났다. 그 조합이 현재의 게의 다양성으로 이어졌을지도 모른다.

7900종을 넘는 진정한 게와 '성공한 걸음걸이'

연구자에 따르면, 진정한 게에는 약 7900종 이상이 알려져 있다. 이는 근연의 그룹과 비교해도 매우 큰 다양성이다. 바다뿐만 아니라, 담수, 육상, 심해 등 게는 다양한 환경으로 진출하고 있다.

그 배경에 옆걸음이 얼마나 관련되어 있었는가. 이번 연구는 그 질문에 대한 중요한 실마리를 제공하고 있다.

물론, '옆걸음만으로 게가 성공했다'고 단언할 수는 없다. 생물의 다양화에는 기후, 지형, 포식자, 먹이, 번식 전략, 몸의 구조 등 다수의 요인이 얽힌다. 옆걸음은 그 일부이며, 실제로 얼마나 생존율이나 번식 성공을 높였는지는 앞으로 더 검증이 필요하다.

연구자 자신도 앞으로는 화석 기록을 반영한 시간축의 정밀화나, 옆걸음이 실제로 어느 정도의 적응적 이점을 갖는지를 측정하는 실험이 필요하다고 하고 있다. 예를 들어, 옆걸음과 앞걸음으로 도망치는 속도나 방향 전환의 용이함이 어떻게 다른지, 포식자가 있는 환경에서 어느 쪽이 유리한지 등의 성능 시험이 생각될 수 있다.

그럼에도 이번 연구는 동물의 이동 방식이 진화의 큰 전환점이 될 수 있음을 보여주었다. 새의 비행, 물고기의 유영, 포유류의 달리기처럼, 이동의 방법은 생물이 어디로 갈 수 있는지, 무엇을 먹을 수 있는지, 무엇으로부터 도망칠 수 있는지를 결정한다. 게에게 있어서의 옆걸음도 또한 세계를 넓히는 열쇠였을지도 모른다.

SNS에서는 '이런 연구 좋아', '2억 년 전부터 옆걸음'에 반응

이 연구는 전문적인 진화생물학의 주제이면서도, SNS에서도 비교적 친숙한 반응을 모으고 있다. 이유는 명확하다. 누구나 본 적 있는 게의 옆걸음이 주제이기 때문이다.

X에서는 뉴스 계정이나 연구 관련 계정이 '게는 2억 년 전부터 옆걸음'이라는 관점으로 소개하고, 이에 대해 '이런 연구하는 사람 좋아'라는 호의적인 반응이나, '2억 년 전부터 옆걸음하고 있어요'라는 유머러스한 반응이 보였다. 연구 내용의 세부보다는 '친숙한 의문에 과학이 진지하게 답하는 재미'에 대한 반응이 두드러진다.

또한, Reddit에서는 이전부터 '왜 게는 옆걸음하는가'라는 질문이 반복적으로 게시되어 왔으며, 다리 관절의 방향, 에너지 효율, 몸의 구조 등을 둘러싼 소박한 설명이 오갔다. 이번 연구는 그러한 일반적인 의문에 대해 '옆걸음은 언제 생겨났고, 어떻게 계승되었는가'라는 진화사의 관점을 더한 것이라고 할 수 있다.

SNS 상의 반응에서 흥미로운 것은, 게의 옆걸음이 단순한 과학 뉴스가 아니라, 밈적인 즐거움을 가지고 받아들여지고 있다는 점이다. '게는 계속 옆걸음이었나', '조상도 옆으로 이동했나'라는 놀라움은 과학의 발견이 일상의 시각을 조금 바꾸는 순간이기도 하다.

과학 뉴스는 때때로 난해한 용어나 전문적인 통계에 묻혀버리기도 한다. 그러나 '왜 게는 옆으로 걷는가'라는 질문은 어린이도 어른도 직관적으로 공유할 수 있다. 그래서 이 연구는 널리 전달되기 쉽다. 친숙한 생물의 흔한 동작에 2억 년의 역사가 숨겨져 있었다는 이야기성이 사람들의 흥미를 끌고 있는 것이다.

'왜?'를 깊이 파고들면, 진화의 이야기가 보인다

게의 옆걸음은 눈앞의 생물을 관찰하는 것만으로도 재미있다. 하지만 그 움직임의 기원을 따라가면, 이야기는 한순간에 태고의 바다로 확장된다.

한때 앞걸음을 했던 조상이 어느 시기에 옆 방향으로의 이동을 획득했다. 그 변화는 우연의 작은 차이였을지도 모른다. 그러나 그 차이가 포식자로부터 도망치는 능력을 높이고, 새로운 환경으로의 진출을 돕고, 결국 다양한 게들에게 계승되었다.

한편, 모든 게가 옆걸음을 계속한 것은 아니다. 생활 방식이 바뀌면, 앞걸음으로 돌아가는 계통도 있었다. 거기에는 진화가 일직선의 진보가 아니라, 환경에 따른 시행착오라는 것이 드러나 있다.

이번 연구가 보여주는 것은, 행동도 또한 진화의 역사를 짊어지고 있다는 것이다. 화석에 남기 쉬운 뼈나 껍데기뿐만 아니라, 걸음걸이, 도망치는 방법, 먹이를 잡는 방법 같은 행동도 생물의 다양화에