그건 공룡이 아냐!



비록 공룡은 약 6천6백만 년 전 멸종했지만, 아직 우리의 상상 속에서 살고 있다. 공룡들은 책과 장난감 선반을 채우고 있다. 또한, 1993년도 영화 [쥬라기 공원]과 이번 여름 [쥬라기 월드]와 같은 블록버스터 영화에서 화면을 가득 채우는 슈퍼스타다. 이러한 영향으로 우리는 무시무시한 티라노사우루스 렉스, 세 개의 뿔이 달린 트리케라톱스 및 긴 목을 가진 브라키오사우루스와 같은 생물을 친숙하게 느낀다. 그러나 모든 공룡이 거대한 것은 아니다. 일부는 닭 정도의 크기였다. 그리고 선사시대 파충류 전부가 공룡은 아니었다.

공룡은 파충류의 작은 집단이다. 고대 생태계에는 오늘날의 악어, 뱀, 도마뱀과 거북의 조상 역시 살고 있었다. 당시에는 지금은 사라지고 없는 많은 파충류가 번성했다. 일부는 바다에서 살았다. 다른 종은 하늘에서 살았고 새처럼 날아올랐다. 또 다른 종은 육지에서 살았는데 언뜻 보기에는 공룡과 닮았다. 그러나 화석을 자세히 살펴보면 이들은 공룡이 아니라는 것이 명확히 드러난다.

“대부분의 경우, 이 동물들은 당시 생태계에서 매우 중요한 역할을 했습니다.” 칼리지파크의 메릴랜드 대학에 있는 토마스 홀츠 주니어( Thomas Holtz, Jr.)는 말한다. 그는 척추 고생물학자며, 척추가 있는 동물 화석을 연구한다.

공룡이 아닌 파충류 대다수는 공룡과 같은 시대에 멸종했다. 혹은 수 백만 년 더 일찍 멸종하기 했다. 그러나 과학자들은 아직 확실한 이유를 모른다. 화석 기록 연구는 멸종에 대한 단서를 제공할 수 있다. 또한, 이러한 파충류들과 가장 밀접한 고생물 그룹은 고대 파충류들이 언제 처음 나타났고, 어떻게 진화했는지 보여줄 수 있다.


엉덩이가 전부다

수백만 년 동안 공룡은 지구 생태계 대부분을 지배했다. 최초의 공룡은 약 2억3천 5백만 년 전 화석 기록에 등장했다. 그들은 약 1억6천 9백만 년 후에 사라졌다. 일부 과학자들은 거대한 혜성이나 소행성이 지구를 강타하여 그들을 전멸시켰다고 생각한다.


일부 공룡은 컸고, 또 다른 일부는 작았다. 어떤 공룡은 동물을 먹었지만, 또 다른 공룡은 식물만 먹었다. 두 다리로 뛰는 공룡이 있었고, 네 다리로 걷는 공룡도 있었다. 그러나 모든 공룡은 최소한 한 가지 공통점을 가지고 있었다고 스털링 네스비트(Sterling Nesbitt)는 말한다. 그는 블랙스버그의 버지니아공대 척추동물 고생물학자다. 모든 공룡은 엉덩뼈에 넓적다리뼈가 결합하는 구멍을 가지고 있다. “모든 공룡은 이처럼 열린 힙소켓(hip socket)을 가지고 있습니다. 이건 다른 파충류에게선 발견할 수 없습니다.” 간단히 말해, 이런 엉덩이 구조가 없는 파충류는 공룡이 아니다.

과학자들은 종을 구별하기 위해 엉덩이 구조와 같은 특징을 살폈다. 각종은 현재 생존해 있거나 오래전에 멸종했는지에 따라 일련의 특성이 있다. 새는 깃털을 가지고 있고, 포유류는 털을 가지고 있다. 오늘날 파충류는 비늘을 가지고 있다. 화석은 모든 공룡 역시 비늘을 가지고 있었음을 보여준다. 물고기도 비늘을 가지고 있지만, 공룡의 비늘과는 다르다. 두 종은 더 많은 특성을 공유하며, 그러한 경향으로 더 밀접하게 관련되어 있다. “공유했던 특성을 조사함으로써, 여러분은 그것이 어떤 생물과 관련이 있는지 말할 수 있습니다.” 제임스 클라크(James Clark)는 말한다. 그는 워싱턴 D.C.의 조지 워싱턴 대학 척추 고생물학자다.


과학자들이 살아있는 생물을 대상으로 할 때는 흔히 해부학 외에도 DNA와 같은 유전 물질의 차이를 고려한다고 클라크는 말한다. 그러나 일반적으로 고생물을 대상으로 하는 과학자들은 화석만 가지고 있다. 연구자들은 가계도를 구축하기 위해 이런 다양한 특성을 사용한다. 가계도를 그리는 이러한 학문을 ‘분지학(cladistics)’이라고 한다.

분지학은 고대에 살았던 여러 유형의 파충류를 밝혀냈다. 사실, 2억5천 2백만 년부터 6천 6백만 년 전까지 지속한 중생대는 흔히 “파충류의 시대”라고 부른다. 긴 시대 동안 여러 동물 중에서 도마뱀이 세상을 지배했다. 그러나 공룡은 그들 중 한 집단일 뿐이었다.

공룡의 ‘도플갱어’ 어떤 파충류는 공룡처럼 보이고 행동했지만, 정확한 엉덩이 구조로 되어 있지 않는 한 공룡이 아니었다. 흉포한 육식가 같은 이 파충류는 네스비트와 그의 동료들에 의해 2014년 11월 4일 [척추 고생물학 저널]에 게재됐다. 그 팀은 이 생물을 ‘눈다수쿠스(Nundasuchus)’라고 명명했다. 스와힐리 언어에서 ‘눈다(nunda)’는 “포식자”를 뜻한다. 접미사 ‘수쿠스(suchus)’는 “악어”라는 뜻의 그리스어이다. 눈다수쿠스는 키가 대략 2.75m에 달했다. 이빨 일부는 마치 고기 자르는 칼처럼 톱니를 가지고 있었다. 그러나 이 고대 육식가는 공룡이 아니었다. 이들은 엉덩이 구조를 가지지 않았다. 그리고 이 파충류의 발목의 뼈들은 다른 파충류 그룹에서의 수도수키아(Pseudosuchia)라 불리는 동물들과 유사했다. 그 이름은 “가짜 악어”라는 뜻으로 라틴어와 그리스어를 조합한 것이다.


연구진은 아프리카 남동부의 탄자니아에서 눈다수쿠스의 화석 뼈를 발견했다. 이 뼈들은 약 2억4천 2백 만 년 전에 묻혔다. 완전한 뼈대를 형성하진 않았지만, 몸의 거의 모든 부분에서 작은 뼈들이 보존되어 있었다. 이 때문에 그 동물의 수백 개의 해부학적 세부사항을 측정할 수 있었다. 중요한 것은, 과학자들이 거의 완벽하게 보존된 왼쪽 뒷다리를 발견했다는 것이다. “나는 한눈에 이것이 새로운 종이라는 것을 알 수 있었습니다.”라고 네스비트는 말한다. 사실 눈다수쿠스는 악어(crocodile)가 포함된 종의 한 무리에 속한다. 악어는 지금도 살아있지만, 다른 친척들은 멸종했다. 또한 수도수키아에는 눈다수쿠스 외에도 지금은 멸종한 고대의 다른 파충류 무리도 포함된다. 이 중 한 무리가 라우이수쿠스류(rauisuchids)다. 이 육식가 중 일부는 키가 6m에 달했으며, 비슷하게 생김새 때문에 종종 공룡으로 오인되었다. 그러나 엉덩이는 그들이 전혀 공룡이 아님을 보여준다. 하늘을 날아오르다! 새는 하늘을 나는 최초의 척추동물이 아니었다. 한 무리의 파충류는 운 좋게도 7천 5백만 년 전에 새들을 이겼다. 익룡(pterosaurs)이라 부르는 이 동물은 “나는 도마뱀”이라는 그리스어에서 이름을 따왔다.

익룡은 공룡의 가까운 친척이었다. 그들의 엉덩이 구조는 크게 차이가 없었다. 익룡과 공룡 역시 특정하게 배열된 발목뼈를 가진 파충류의 한 무리다. “그것은 매우 큰 특징입니다.” 클라크는 말한다. 그러나 이러한 유사점은 익룡이 공룡에서 진화했다는 것을 뜻하는 것은 아니라고 그는 설명한다. 그것은 단지 그들 모두 일부 공통 조상을 공유하고 있음을 뜻한다. 그래서, 그 둘은 파충류 가계도 상에서 사촌일 뿐이다. 알려진 가장 오래된 익룡은 비행에 적합했다. 새처럼 그들의 뼈도 비어 있고 공기로 가득 차 있었다. 그것은 그들의 몸을 가볍게 만들어 지면에서 더 쉽게 날아오르는 데 도움을 주었다. 그러나 새와 달리 익룡은 깃털이 없다. 대신 그들의 날개는 피부로 된 얇은 막과 다른 조직들로 덮여있다. 이러한 막은 매우 긴 손가락이 달린 날개 뼈와 몸통 사이에 펼쳐져 있다. 때때로 어떤 익룡은 날개의 뒤쪽 끝 부분이 발목과 연결되어 있었다. (지난 4월, 과학자들은 익룡과 같이 막으로 된 날개를 가진 작은 공룡 종인 ‘이치(Yi qi)’를 발견했다고 발표했다. 그러나 그 생물이 실제로 새와 익룡처럼 날개를 퍼덕거리고 날 수 있었을는지 아직 분명치 않다고 연구자들은 말한다. 아마도 단순히 활공만 할 수 있었을 것이다.) 최초 7천만 년 동안, 익룡은 거의 같은 크기로 유지되었다고 로저 벤슨(Roger Benson)은 말한다. 그는 영국 옥스퍼드 대학교의 척추 고생물학자다. 그 시간 동안 모든 익룡류는 평균 1.2m 정도의 날개 길이를 가지고 있었다. 그런 다음, 약 1억 5천 만 년부터 익룡은 커지기 시작했다. 그리고 6천 6백만 년 전에 멸종하기까지 그러한 경향은 계속됐다. 거의 끝 무렵에 여러 종에서 날개의 길이는 지름 3m부터 10m에 이르기도 하였다. (비교해보자면, 미 공군의 F-16 전투기의 날개 길이는 10m다.) 두 요소는 평균 날개 길이의 증가를 이끌었다. 일부 거대한 종은 진화했다. 동시에, 모든 작은 익룡 종은 사라졌다. 연구자들은 이것이 최초 새의 등장과 연결될 수 있다고 2014년 [네이쳐 커뮤니케이션]에 게재했다. 사라진 이유로 새와 작은 익룡은 아마도 동일한 유형의 생물을 잡아먹을 것으로 추측한다. 초기의 새는 그들과 비슷한 크기의 익룡보다 더 활동적이고 더 민첩해야만 했을 것이다. 그래서 그 날아다니는 파충류는 먹이를 놓고 새와의 경쟁에서 뒤처졌을 것이다. 이윽고, 대다수의 작은 익룡은 멸종했다. 살아남은 것들은 더는 새와 경쟁하지 않고, 엄청난 크기로 진화함으로써 그렇게 거대화되었다. 많은 사람은 날아다니는 모든 파충류를 “프테로닥틸(pterodactyls)”이라고 잘못 부른다. “날개 손가락”이라는 그리스어에서 온 그 이름은 익룡의 한 무리에 속할 뿐이다. 날개 앞쪽 끝을 지지하는 가늘고 긴 손가락에서 이름이 붙여졌다고 클라크는 설명한다. 일반적으로 익룡은 날개에 달린 손가락에서 가장 긴 뼈가 그것의 지름보다 8배 이상 길다면 프테레오닥칠로 간주한다. 정말 이상하게 생겼군! 공룡들은 그들만의 특이한 생김새로 잘 알려졌다. 많은 공룡이 뿔, 가시, 골판(plates)이나 다양하고 이상한 특징을 가지고 있다. 익룡 역시 꽤 이상한 생김새다. 일부 초기 종들은 이빨이 있는 턱과 긴 꼬리를 가졌다. 이후 많은 종은 이빨이 없고, 꼬리 또한 사라졌다. 그러나 어떤 익룡은 나머지 종보다 더욱 이상하게 보였을지도 모른다. 그것은 약 1억 2천만 년 전 지금의 중국 북동부 지역에 살았다. 다 자랐을 때 날개 길이는 약 1.5m였다. 여러 가지 면에서 이 비행 파충류는 다른 익룡들과 비슷하게 보였다. 그러나 화석은 이 종이 특별하다는 것을 밝혀주는 단서를 제공한다. 그것의 아래턱뼈의 앞부분은 깊고 가늘며 초승달 모양의 뼈로 된 용골(keel of bone)을 가지고 있다. 아래턱뼈와 만나는 반원이 있는 지점 근처에 독특한 고리 모양의 돌기가 있다. 이 화석은 2014년 [사이언티픽 리포트] 저널에 최초로 묘사되었다.

다른 익룡들은 이러한 독특한 특징을 가지고 있지 않다. 사실, 그것을 발견한 이의 말에 의하면, 살아 있거나 오래전에 멸종한 다른 척추동물들 어디에도 그러한 돌기 뼈는 없다. 그러한 이유로, 과학자들은 이 돌기가 제공하는 이점이 무엇인지 전적으로 확신하지 않는다. 그것은 아마도 부드러운 조직을 고정했을 것으로 추측한다. (뼈와 달리 부드러운 조직은 화석에서 거의 보존되지 않는다) 실제로 그 돌기의 위치를 기반으로 그 익룡은 아래턱뼈 아래에 펠리컨과 같은 주머니(pouch)를 가졌을지 모른다. 이 주머니는 그 익룡이 강이나 호수 표면을 가로지르며 급강하하면서 물고기를 퍼 올려 담는 데 도움이 된다.

과학자들은 이 새로운 종에게 ‘이크란드라코 아바타(Ikrandraco avatar)’라는 이름을 붙였다. “드라코(Draco)”는 라틴어로 용이라는 뜻이다. 이름의 나머지 두 부분은 영화 “아바타(Avatar)”와 거기서 등장하는 가상의 날아다니는 짐승인 “이크란(ikran)”의 이름에서 따왔다. 다른 많은 고대 생물들과 마찬가지로 이 동물이 가지는 교훈은 공룡과 닮은 외부의 어떤 것만으로 그것이 공룡이라는 뜻은 아니라는 것이다. <번역: 김명호> -원문 출처- Sid Perkins. “That’s no dino!”. ScienceNews for Student, JUNE 12. 2015. (https://student.societyforscience.org/article/that’s-no-dino) * 원문에 실린 그림을 그대로 담았지만, 일부의 그림은 원문에는 없는, 이해를 돕기 위해 제가 편집해 넣었습니다.

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