December 10,2019

육식 수각공룡 먹이 기반 넓었다

새의 조상 공룡이 턱과 이빨 폭넓게 진화

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‘공룡’ 하면 많은 사람들은 무시무시한 육식 공룡을 떠올린다. ‘쥐라기 공원’ 같은 영화에서도 덩치 큰 무서운 육식 공룡이 집중 조명을 받는다. 이렇다 보니 공룡 중에는 육식 공룡들이 유달리 많은 것처럼 보인다.

현대 동물 연구의 먹이 피라미드에는 맨 아래에 식물이 있고, 그 위에 식물을 먹이로 하는 동물 그리고 맨 꼭대기에 육식 동물이 있다.

따라서 공룡시대에 육식 공룡의 수가 비율적으로 많았다면 먹이 경쟁이 치열해 생태적 균형 유지에 문제가 생길 수 있었을 것이다. 또 실제 그런 상황이었다면 어떤 방법을 통해 균형에 이르렀을 것으로 추정할 수 있다.

영국 브리스톨대 지구과학대 연구팀은 최근 ‘고생물학’(Palaeontology)지에 발표한 논문에서 두 발로 걷는 육식성 수각공룡(theropod dinosaurs)들은 많은 것을 특화해 먹이 기반을 넓혔다고 보고했다.

육식 공룡의 다양한 두개골 모양. 연구팀은 이를 바탕으로 육식 공룡을 작은 육식 공룡과 큰 육식 공룡 및 식물 등을 잡식하는 세 그룹으로 나누었다.  CREDIT: Joep Schaeffer

육식 공룡의 다양한 두개골 모양. 연구팀은 이를 바탕으로 육식 공룡을 작은 육식 공룡과 큰 육식 공룡 및 식물 등을 잡식하는 세 그룹으로 나누었다. ⓒ Joep Schaeffer

83개체 수각공룡 턱과 이빨 분석

알로사우루스(Allosaurus)와 티라노사우루스 렉스(Tyrannosaurs Rex) 같은 거대한 공룡은 다른 공룡들을 먹이로 삼았다. 그러나 도마뱀이나 포유류 같은 다른 동물들을 잡아먹는 작은 육식 공룡들도 많았다. 또 수각류 일부는 초식을 겸하기도 했다.

연구를 수행한 브리스톨대 대학원생 유프 쉐퍼(Joep Schaeffer) 연구원은 “개인적으로 주로 티라노사우루스나 다른 육식 공룡들에 매료돼 있었으나 이번 연구에서는 거대 동물뿐만 아니라 칠면조 크기의 작은 공룡을 포함해 83 개체의 수각류 공룡 턱과 이빨을 대상으로 가능한 모든 것을 측정했다”고 밝혔다.

연구를 공동 수행한 에밀리 레이필드(Emily Rayfield) 교수는 “이번 연구에서는 80여개 측정치의 맥락에서 가능한 모든 턱과 이빨 모양을 기술해 보자고 생각했다”며, “이 모든 육식 공룡들이 같은 방식으로 같은 먹이를 먹었다면 많은 경쟁이 있었을 것”이라고 설명했다.

미국 일리노이 버피 자연사박물관에 전시된 11살 된 티라노사우르스 뼈를 복원한 모습. 티라노사우르스 종류는 다른 공룡들과는 달리 큰 먹이감을 사냥할 수 있도록 턱과 이빨이 진화된 것으로 연구팀은 보고 있다.  CREDIT: Wikimedia / Zissoudisctrucker

미국 일리노이 버피 자연사박물관에 전시된 11살 된 티라노사우루스 뼈를 복원한 모습. 티라노사우루스 종류는 다른 공룡들과는 달리 큰 먹잇감을 사냥할 수 있도록 턱과 이빨이 진화된 것으로 연구팀은 보고 있다. ⓒ Wikimedia / Zissoudisctrucker

“분석 방법 달라도 결과 동일”

또 다른 공동 연구자인 마이크 벤튼(Mike Benton) 교수는 “어떤 전산 방법을 쓰느냐에도 문제가 있었다”고 말했다.

벤튼 교수는 “모든 개별 측정치를 단순히 혼합된 전체의 일부로 취급하느냐, 아니면 끝부분 둘레에 점들을 표시해 턱과 이빨의 윤곽을 만드는 이른바 랜드마크를 측정하느냐는 문제가 등장해 결국 쉐퍼 연구원이 각각 가능한 측정 방법을 사용해 분석한 뒤 결과를 비교했다”고 밝혔다.

이번 연구에 참여한 톰 스텁스(Tom Stubbs) 박사는 “이런 종류의 연구는 매우 유익한 정보를 제공한다”고 말하고, “우리는 많은 훌륭한 표본들로부터 얻은 방대한 양의 데이터를 가지고 있으나, 데이터 분석에는 매우 다양한 방법이 있다”고 덧붙였다.

그는 “하지만 어떤 계산법을 사용하든 큰 문제가 되지 않는다는 사실을 이번 연구에서 보여줄 수 있었다”며, “우리는 티라노사우르스가 모든 다른 수각공룡들과는 다르며, 또한 수각류들 사이에도 큰 차이가 있다는 똑같은 결과를 발견했다”고 말했다.

새의 조상으로 여겨지는 마니랍토리폼(maniraptoriform)의 진화분기도. 턱과 이빨 모양으로 볼 때 마나랍토리폼이 가장 광범위하게 진화한 것으로 보여진다.  CREDIT: Wikimedia

새의 조상으로 여겨지는 마니랍토리폼(maniraptoriform)의 진화분기도. 턱과 이빨 모양으로 볼 때 마나랍토리폼이 가장 광범위하게 진화한 것으로 보여진다. ⓒ Wikimedia

새의 조상, 마니랍토리폼이 광범위하게 진화

연구팀은 분석 결과에 따라 대형 공룡을 먹이로 하는 포식자와 작은 육식 공룡 그리고 초식 공룡 등 세 그룹으로 분류했다.

특히 티렉스(T.rex) 같은 티라노사우루스는 매우 독특했다. 이들은 다른 수각공룡들보다 더 깊은 턱과 더 강한 이빨을 가지고 있었으며, 이를 감안할 때 덩치 큰 먹이를 다루는 특별한 방법을 진화시킨 것이 분명했다.

또 다른 주요 발견은 조류와 가장 밀접한 관련이 있는 마니랍토리폼(maniraptoriform) 수각공룡들이 턱 모양에서 가장 많은 변화를 보인다는 점이다. 이것은 아직 증명되지는 않았으나 이 공룡들이 가장 폭넓은 기능을 가지고 있었음을 시사한다고 보고 있다.

쉐퍼 연구원은 “티라노사우루스는 거대한 턱으로 큰 먹이를 제압하는데 능숙했고, 따라서 모두 같은 종류의 턱과 이빨을 가지고 있었다”고 말하고, “그러나 마니랍토리폼은 작은 공룡부터 초기 포유류와 도마뱀 등을 비롯해 일부 크고 육즙이 많은 곤충에 이르기까지 다양한 작은 먹이들을 섭렵하고 있었다”고 설명했다.

이는 마니랍토리폼이 턱과 이빨 종류를 매우 광범위하게 진화시켰다는 것을 의미한다.

쉐퍼 연구원은 “많은 마니랍토리폼은 지상에서 계속 먹이를 사냥했고, 다른 종류들은 나무에서 사냥을 하거나 또는 재빨리 움직이는 먹잇감을 추적하는데 특화된 것으로 생각된다”고 밝혔다.

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