중생대 중에서도 공룡이 득실대던 쥐라기 시대인 약 1억6000만 년 전, 북한 국경 넘어 요동성 중국 땅에는 다람쥐 만한 털북숭이 동물들이 살았다. 이들은 덩치 큰 공룡의 위협에도 불구하고 이 나무에서 저 나무로 날아다니면서 새끼를 키웠음이 화석을 통해서 드러났다.

이 날개 달린 포유류 화석 2개가 너무나 깨끗한 상태로 발견돼 쥐라기 생태계를 이해하는데 큰 도움을 주고 있다.

중국 학자에 의해 마이오파다쥼(Maiopatagium furculiferum)과 빌레볼로돈( Vilevolodon diplomylos)라는 이름을 얻은 이 두 화석은 날개 달린 포유류 중에서는 지금까지 발견된 것 중 가장 오래된 것이다.

두 화석 중 마이오파타쥼(Maiopatagium)는 길이가 약 23cm로 날다람쥐와 크기가 비슷하고 빌레볼로돈(Vilevolodon)는 약간 작다.

다람쥐만한 크기에 박쥐같은 날개 가져    

과학자들은 화석의 팔뼈와 발뼈를 볼 때, 이들이 네 다리를 모두 사용했으며, 박쥐원숭이처럼 나무에 매달리고 박쥐처럼 다리로 나뭇가지를 잡았을 것으로 추정했다. 막으로 생긴 날개는 허리나 발목부근에서 네 개의 다리에 모두 붙어있었다고 말했다.

포유류는 대략 2억1000만 년 전에 나타났으므로, 이번에 공개한 화석은 포유류가 공룡 다리에서만 얼씬거린 것이 아니라, 매우 넓은 범위에서 살았음을 보여준다. 박쥐가 나타난 것은 이 시기보다 무려 1억 년 뒤이므로, 이번에 공개한 화석은 박쥐의 선조의 모습이 어땠을지를 연구하는데 도움을 준다.

미국 시카고대학(University of Chicago)과 중국베이징자연사박물관(Beijing Museum of Natural History)으로 구성된 국제연구팀이 9일 네이처에 이에 대한 논문을 2편 발표했다.

논문저자인 시카고대학 유기체 생물학 및 해부학 교수인 제시뤄(Zhe-Xi Luo)교수는 “이 쥐라기 털북숭이들은 진짜 날아다닌 포유류이다”라고 말했다. 뤄 교수는 “그들은 모든 포유류중에서는 처음으로 날개를 가졌다”고 말했다.

뤄 교수는 “공룡시대에 나온 포유류 화석들을 보면, 초기 포유류 동물들이 어떻게 새끼를 먹이고 얼마나 활동성 있게 움직였는지 발견하고는 계속 놀란다.”고 말했다. 뤄 교수는 “오늘날에도 볼 수 있는 포유류의 다양성의 기반은 아주 오래전부터 다져진 것으로 보인다”고 말했다.

공중에서 날아다니는 능력은 포유류의 놀라운 적응력의 하나이다. 대부분의 포유류는 땅에서 살지만, 날다람쥐와 박쥐를 비롯해서 날개달린 포유류는 땅과 공중의 서식지를 드나든다.

나무사이를 날아다니는 능력은 고대 동물들로 하여금 다른 육상동물이 접근할 수 없는 먹이를 발견하게 해준다.

이같은 특징을 가진 동물중 현재 남아있는 것은 날다람쥐나 박쥐 또는 호주의 슈가글라이더(캥거루의 일종) 등에서 볼 수 있다.

이번에 발견된 쥐라기 포유류 화석은 포유류 진화나무에서 완전히 멸종한 가지에 해당하지만, 현대 포유류의 조상으로 여겨진다.

이 두 개의 화석은 너무나 깔끔하게 화석화되어서 앞다리와 뒷다리 사이에 날개같이 생긴 살로 된 막이 선명하게 드러난다. 어깨뼈와 앞다리에는 새처럼 날 수 있도록 해주는 많은 골격의 특징을 보여준다.

이 두 화석은 북경 북서쪽에 있는 쥐라기 지층인 탸오지샨 층(Tiaojishan Formation)에서 발견됐는데 멸종된 포유류 조상 중에서 날아다니는 행동을 가진 초기 사례를 보여주는 것이다.

이들은 현재 남아있는 날개달린 포유류와 생태적으로 유사점도 있지만, 매우 중요한 차이점도 가지고 있다. 오늘날 대부분의 날개달린 포유류는 초식성이어서 열매나 과일 또는 나무의 여린 부분을 먹는다.

그러나 쥐라기 시대에는 소철이나 은행 또는 침엽수 같은 양치식물과 겉씨식물이 주도하던 시절이었기 때문에, 꽃피는 나무는 아직 나타나지 않았다. 먹이를 지금과는 전혀 다른 식물에서 찾아야 했다. 이같이 차이를 거치면서 다시  1억년을 진화해서 오늘날과 같은 포유류로 변했다.

“포유류가 공중 생활에 적응했음을 보여주는 시기가 이렇게 오래전이라는 사실이 놀랍다”고 이번 논문의 공동저자인 시카고 대학의 대학원생인 데이비드 그로스닉클(David Grossnickle)은 말했다.

공룡만 있었던 것은 아니었다    

공룡이 득실대는 쥐라기 시대에 날개달린 포유류가 살았다는 증거는 지난 10년간 발견된 다른 화석과 마찬가지로, 포유류의 조상들이 공룡과의 경쟁이라는 환경에도 불구하고 주변 환경에 잘 적응했음을 보여주는 강력한 증거를 제시하고 있다.

“포유류는 현대의 육상 척추동물보다 다양한 방식으로 살았지만, 포유류 조상들도 같은 방식의 다양성을 가지고 있는지 확인하고 싶었다”고 뤄 교수는 말했다.

날개를 가진 첫 번째 포유동물의 화석은 초기 포유류가 매우 광범위한 생태적 다양성을 가졌음을 보여준다.

뤄 교수는 “이같은 다양성은 우리가 지금까지 생각했던 만큼 공룡이 중생대를 압도적으로 지배하지 않았음을 의미한다”고 말했다.