우리 대학원생 중 지질학과 석사과정 2001학번 김정미(지도교수 : 이정현)와 지구환경우주융합학과 석박사통합과정 2022학번 하연철(지도교수 : 김승섭)은 전 세계에서 한 번도 보고되지 않았던 물개복치속(Masturus)의 화석을 세계 최초로 확인하며 개복치과(Molidae)의 진화사를 밝히는 중요한 단서를 제시했다. 이번 연구 성과는 척추고생물학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 버티브레이트 페일런톨로지(Journal of Vertebrate Paleontology)’에 6월 23일 온라인 게재됐다. 이번 연구는 김정미 제1저자, 지질환경과학과 이정현 교수가 제2저자로, 지구환경·우주융합과학과 하연철 연구원이 교신저자로 참여했다. 현재 김정미 연구자는 자연사박물관의 학예연구사로도 활동하고 있다.

(왼쪽부터 석사과정 김정미, 석박사통합과정 하연철, 이정현 교수)

이번에 확인된 화석은 현재까지 전 세계에서 보고된 적이 없는 물개복치속의 첫 화석이다. 그동안 분자계통학 연구에서는 물개복치가 일반 개복치(Mola)와 약 720만~1,895만 년 전 공통조상으로부터 분화한 것으로 예측돼 왔지만, 이를 뒷받침할 화석 증거는 발견되지 않았다. 이번 화석 발견을 통해 분자계통학이 예측한 개복치과의 진화 시기를 실제 화석으로 입증했으며, 향후 개복치과 진화 연대를 추정하는 기준점(calibration point)으로 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

연구진은 화석에서 융합된 위쪽 부리와 8개의 꼬리뼈(미추골), 클라부스(clavus) 중앙에 형성된 ‘가운데 지느러미(middle fin)’, 20개의 등지느러미 줄기와 17개의 뒷지느러미 줄기 등을 확인했다. 이러한 형태학적 특징을 바탕으로 해당 화석을 현생 물개복치와 가장 가까운 종인 ‘Masturus cf. lanceolatus’로 동정(同定, 동일성·소속·명칭을 정함)했다. 특히 개복치속(Mola)과 물개복치속(Masturus)을 구분하는 가장 중요한 특징인 ‘클라부스(clavus) 가운데 돌기’가 화석에 선명하게 보존돼 있어 물개복치속이라는 사실을 명확히 입증했다. 이번 연구는 물개복치와 개복치가 서로 다른 속(genus)으로 분화한 계통임을 화석으로 확인했다는 점에서도 의미가 크다. 물개복치는 개복치의 조상이 아니라, 개복치와 공통조상에서 갈라져 각각 독자적으로 진화한 개복치과의 또 다른 속이다. 표본(등록번호 CNUNHM Fo_432)의 전체 길이는 약 9cm로, 성체가 최대 3m까지 자라는 물개복치의 어린 개체로 분석됐다. 어린 시기에 나타나는 특징인 길게 돌출된 가운데 지느러미가 확인돼 개복치류의 초기 성장 과정을 연구할 수 있는 희귀한 자료로도 평가된다. 또, 오늘날 어린 물개복치가 주로 열대 해역에 서식하는 것과 달리 이번 화석은 포항에서 발견됐다. 연구진은 약 1,500만 년 전 중기 마이오세 기후 최적기에는 현재보다 기온이 높았고 새롭게 형성된 동해로 따뜻한 해류가 유입되면서 어린 물개복치가 한반도 인근 해역까지 분포했을 것으로 해석했다.

이번 연구는 개복치과의 진화 과정과 동해 형성 초기 해양생태계를 이해하는 데 중요한 단서를 제공하는 동시에, 충남대 자연사박물관이 단순한 전시 공간을 넘어 장기간 축적된 표본을 통해 새로운 과학적 발견을 이끌어내는 연구 기반임을 보여주는 대표적인 사례로 평가된다. 이 화석은 새로운 발굴 현장에서 발견된 것이 아니라 충남대학교 자연사박물관이 장기간 보관해 온 표본을 재검토하는 과정에서 그 가치가 밝혀졌다. 해당 화석 표본은 충남대 지질환경과학과 윤혜수 명예교수가 과거 포항분지에서 채집한 뒤 연구·보존을 위해 자연사박물관에 기증한 표본으로, 수십 년간 자연사박물관 수장고에 보관돼 있다가 재분석을 통해 세계 최초의 학술 기록으로 재탄생했다.

□ 논문 제목: First report of fossil Mastutus(sharptail mola) from the Miocene Hagjeon Formation, southeastern Korea

□ 논문 DOI: 10.1080/02724634.2026.2671941

□ 미디어 보도자료:

CNU Graduate Researchers Discover the World’s First Fossil of the Sharptail Mola Genus, Providing Key Evidence for the Evolution of Ocean Sunfishes

Graduate students Jeongmi Kim (M.S. program, Class of 2001, Department of Geology; Advisor: Prof. Jeonghyun Lee) and Yeoncheol Ha (Integrated M.S.–Ph.D. program, Class of 2022, Department of Earth, Environmental and Space Sciences; Advisor: Prof. Seung-sep Kim) have identified the world’s first fossil of the genus Masturus (sharptail mola), a discovery that provides crucial evidence for understanding the evolutionary history of the family Molidae (ocean sunfishes). Their findings were published online on June 23 in the international journal Journal of Vertebrate Paleontology.

The study was conducted with Jeongmi Kim as the first author, Prof. Jeonghyun Lee (Department of Geological and Environmental Sciences) as the second author, and Yeoncheol Ha as the corresponding author. Kim currently also serves as a curator at the Natural History Museum.

(From left: M.S. student Jeongmi Kim, Integrated M.S.–Ph.D. student Yeoncheol Ha, and Prof. Junghyun Lee)

The fossil identified in this study represents the first fossil record of the genus Masturus ever reported worldwide. Previous molecular phylogenetic studies had suggested that Masturus diverged from the common ocean sunfish (Mola) approximately 7.2–18.95 million years ago, but no fossil evidence had been available to support this hypothesis. The newly discovered fossil provides the first direct paleontological evidence confirming the divergence time predicted by molecular phylogenetics and is expected to serve as an important calibration point for future studies reconstructing the evolutionary timeline of the Molidae.

The researchers identified several diagnostic anatomical features in the fossil, including a fused upper beak, eight caudal vertebrae, a well-developed middle fin located in the center of the clavus, 20 dorsal-fin rays, and 17 anal-fin rays. Based on these morphological characteristics, the specimen was identified as Masturus cf. lanceolatus, the fossil taxon most closely related to the extant sharptail mola.

Most notably, the fossil preserves the central projection of the clavus, the defining morphological feature that distinguishes the genus Masturus from the genus Mola. This exceptional preservation provides clear evidence that the specimen belongs to the genus Masturus. The discovery is particularly significant because it represents the first fossil confirmation that Masturus and Mola evolved as two distinct genera. Rather than being the direct ancestor of Mola, Masturus represents another independent evolutionary lineage within the family Molidae, with both genera having diverged from a common ancestor.

The specimen (catalog number CNUNHM Fo_432) measures approximately 9 cm in total length and has been identified as a juvenile individual of Masturus, a species whose adults can grow to 3 meters in length. The fossil preserves the elongated middle fin, a characteristic feature of juvenile individuals, making it an exceptionally rare specimen for studying the early ontogenetic development of ocean sunfishes.

Interestingly, whereas juvenile sharptail molas today are primarily distributed in tropical waters, this fossil was discovered in Pohang, southeastern Korea. The research team interprets this finding as evidence that during the Middle Miocene Climatic Optimum, approximately 15 million years ago, global temperatures were significantly warmer than today. The influx of warm ocean currents into the newly formed East Sea (Sea of Japan) likely allowed juvenile sharptail molas to inhabit marine environments around the Korean Peninsula.

This study not only provides critical insights into the evolutionary history of the Molidae and the early marine ecosystems associated with the formation of the East Sea, but also highlights the Chungnam National University Natural History Museum as an important research institution where long-preserved collections continue to generate new scientific discoveries rather than serving merely as exhibition materials.

Remarkably, the fossil was not discovered during a new excavation. Instead, its scientific significance emerged through the re-examination of a specimen that had been preserved in the museum’s collections for decades. The specimen had originally been collected from the Pohang Basin by Professor Emeritus Hyesoo Yoon of the Department of Geological and Environmental Sciences at Chungnam National University and later donated to the Natural History Museum for research and preservation. After remaining in the museum’s collections for several decades, it has now become the world’s first documented fossil record of the genus Masturus through detailed reanalysis.

Paper Information

Title: First Report of Fossil Masturus (Sharptail Mola) from the Miocene Hagjeon Formation, Southeastern Korea

DOI: 10.1080/02724634.2026.2671941