파키케팔로사우리아로 불리는 후두류 공룡은 중생대 백악기 말 현재 북미와 아시아에서 살았다. 파키케팔로사우루스, 스테고케라스, 드라코렉스 등이 포함된 후두류 공룡은 이족보행을 하며 초식성이나 잡식성이고 돔 형태의 두꺼운 머리뼈를 가지고 있는 것이 특징이다. 그런데, 미국 노스캐롤라이나 주립대 생명과학과, 노스캐롤라이나 자연사 박물관, 시카고 필드 자연사 박물관 지리학과, 유타대 유타 자연사 박물관, 오클라호마 자연사 박물관, 몽골 국립과학원 고생물학 연구소, 캐나다 토론토대 생태학·진화 생물학과, 일본 오카야마 과학대, 후쿠시마 박물관, 남아프리카 스텔렌보스대 지구과학과, 비트바테르스란트대 진화학 연구소 공동 연구팀은 후두류 공룡 중 가장 완전하고 오래된 화석을 발견했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 9월 18일 자에 실렸다. 후두류는 두꺼운 머리뼈 때문에 돔형 머리를 갖고 있는데, 자기방어를 위한 수단이거나 짝을 유인하거나 경쟁자를 물리치는 등 사회 성적 행동 등에 활용됐을 것으로 추정된다. 화석 기록에서는 초기 표본이 부족해 후두류 공룡의 기원과 초기 진화를 파악하는 데 어려움이 있었다. 몽골에서 약 1억 1500만 년에서 1억 800만 년 전인 중생대 백악기 초에 속하는 이번 화석은 이마 마루뼈 돔의 기원에 대한 증거를 최소 1400만 년 더 이전으로 앞당기는 의미를 갖는다고 연구팀은 설명했다. 연구팀이 이번에 발견한 공룡 화석 ‘자바케팔레 린포체’(Zavacephale rinpoche)는 몽골 백악기 초에 살았던 작고 어린 후두류로, 현재까지 발견된 돔형 머리 공룡 중 골격이 가장 완전하고 지질학적으로도 가장 오래된 표본이다. 이 공룡은 약 1m에 5.85㎏에 해당하는 것으로 추정됐다. 연구를 이끈 린제이 자노 노스캐롤라이나 주립대 교수는 “이번에 발견된 공룡은 잘 발달한 머리를 가지고 있어 작지만 성숙한 상태라는 것을 알 수 있다”며 “이번 발견은 후두류 공룡의 머리뼈 진화의 초기 단계를 보여주고, 해당 구조의 발달에 대한 이해를 넓혀줄 것”이라고 말했다.

‘쥬라기 공원’의 7번째 실사 영화인 ‘쥬라기 월드: 새로운 시작’이 지난달 개봉했다. 기존 쥬라기 공원 팬들 덕분에 초기 흥행에 성공했지만, 뒷심 부족을 보였다. 시리즈 시작 때부터 제목과 달리 등장하는 공룡들 대부분이 쥐라기가 아니라 중생대 백악기에 살았던 것들이라는 지적이 있었다. 그런데, 최근 독일의 쥐라기 화석층에서 새로운 고대 해양 파충류가 발견돼 눈길을 끈다. 독일 빌레펠트 자연사박물관, 슈투트가르트 국립 자연사박물관, 폴란드 과학 아카데미 공동 연구팀은 독일 포시도니아 셰일 화석층에서 약 1억 8300만년 전에 존재했던 새로운 고대 해양 파충류 종을 발견했다고 5일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘피어 제이’(PeerJ) 8월 4일 자에 실렸다. 포시도니아 셰일 화석층은 독일 남부에 있는 지층으로 해저에서 쌓인 점토가 굳어 만들어진 흑색 셰일 안에 쥐라기 초기 해양 생물이 화석으로 가장 잘 보존된 곳으로 꼽혀, 고생물학자들의 보물창고로 알려진 곳이다. 이번에 발견된 새로운 종은 ‘긴 목의 수영하는 동물’이라는 의미의 학명 ‘플레시오넥테스 롱기콜룸’(Plesionectes longicollum)으로 명명됐다. 특히 중생대 지구의 바다를 지배했던 긴 목의 해양 파충류 그룹인 플레시오사우로이드 이전에 존재했던 것으로, 지금까지 알려지지 않은 새로운 공룡 종이다. 거의 완전한 골격으로, 화석화된 연조직까지 보존된 이 표본은 1978년 독일 남서부 홀츠마덴의 한 채석장에서 처음 발굴돼 슈투트가르트 국립 자연사박물관에 보관됐지만, 독특한 해부학적 특징은 이제야 종합적인 분석으로 밝혀졌다. 그 결과, 이전에 알려진 모든 플레시오사우루스와는 명확히 구별되는 독특한 골격 특징의 조합을 보여주는 것으로 확인됐다. 플레시오넥테스는 해당 지역에서 발굴된 가장 오래된 플레시오사우루스로, 미성숙 개체임에도 불구하고 독특한 해부학적 특징은 발달 단계에 의해 크게 영향을 받지 않는 것으로 보인다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 다니엘 마지아 폴란드 과학 아카데미 교수(고 척추 생물학)는 “이번에 발굴된 화석은 보존 상태가 좋아 포시도니아 셰일이 이전에 인식되지 않았던 더 큰 해양 파충류 다양성을 포함하고 있음을 보여준다”며 “이번 발견은 지구 역사의 중요한 시기에 해양 생태계 진화의 퍼즐에 또 다른 조각을 추가한다”고 설명했다.

개미는 작지만 압도적인 생물량을 자랑한다. 지구상 개미는 2경 마리에 달하며, 이는 사람 한 명당 250만 마리의 개미가 존재한다는 추정치로 이어진다. 흰개미까지 합치면 이들의 생물량은 절지동물 전체 생물량의 50%인 5억t을 넘어 인류 전체 무게를 합친 것보다 많다. 개미 섭식, 200종 포유류서 확인… ‘개미 덕후’ 전략 12회 독립 진화이처럼 방대한 생물 자원인 개미와 흰개미는 포유류의 주요 먹잇감이 되어왔다. ‘개미 섭식자’(myrmecophages)는 200종의 포유류에서 관찰되며, 인간과 가까운 침팬지도 도구를 이용해 흰개미를 잡아먹는 것이 확인됐다. 인류의 조상 역시 개미나 흰개미를 섭취했을 가능성이 크다. 미국 뉴저지 공대 필립 바덴 교수 연구팀은 4099종의 포유류 식이 패턴과 진화 계통도를 분석해 포유류의 개미핥기 생존 전략 진화 과정을 조사했다. 연구 결과 현생 포유류 가운데 개미핥기처럼 개미와 흰개미만을 전문적으로 섭식하는 종은 20종에 달했다. 또 포유류의 진화 과정에서 ‘개미핥기 전략’이 12번이나 독립적으로 진화한 것으로 나타났다. 백악기 후기부터 개미 번성…포유류의 주요 먹이로 부상포유류는 중생대에도 존재했으나 당시에는 생태계에서 주도적이지 않았다. 개미나 흰개미의 개체 수도 많지 않았다. 1억 4500만년 전 백악기 초에는 개미나 흰개미의 조상이 전체 곤충의 1% 미만에 불과했다. 그런데 백악기 후기로 접어들면서 개미 수가 증가했다. 정확한 이유는 불분명하나 속씨식물 같은 새로운 식물의 등장이 원인 가운데 하나로 거론된다. 신생대에는 속씨식물이 크게 번성했고 개미와 흰개미의 숫자도 급증해 2300만년 전 마이오세에는 전체 곤충의 35%를 차지하게 됐다. 많은 포유류는 개미와 흰개미가 풍부해지고 공룡이 사라진 새로운 환경에서 ‘개미핥기 전략’을 채택했다. 크기가 작은 주머니개미핥기는 하루 2만 마리, 몸집이 큰 땅늑대는 하루 30만 마리를 섭취해야 배를 채울 수 있는데, 이는 개미와 흰개미가 연중 공급되어야 한다는 의미다. 신생대 중기 이후 이러한 조건이 충족되면서 많은 포유류가 개미와 흰개미를 주식으로 삼게 됐다. 진화의 막다른 골목, 개미핥기 전략의 한계와 위협하지만 개미핥기처럼 진화하면 사실상 다른 먹이를 섭취하기 어려워져 전적으로 개미와 흰개미에만 의존하게 된다. 이는 진화적으로 볼 때 ‘막다른 골목’에 도달한 상태라고 할 수 있다. 신생대에 많은 포유류가 개미핥기 전략을 선택했지만 다시 다른 먹이를 먹을 수 있게 진화한 사례는 코끼리땃쥐의 일종인 마크로스셀리즈(Macroscelides)가 유일하다. 따라서 이들 종은 개미나 흰개미 개체 수가 줄어들면 멸종 위기에 처할 수 있다. 현재는 개미나 흰개미의 생물량이 충분히 유지되고 있으나, 인간의 토지 사용 확대와 살충제 같은 화학 물질 남용이 수천만 년 진화의 결과물인 이 생명체들을 위협할 수 있다는 경고가 나온다.

개미는 작지만 압도적인 생물량을 자랑한다. 지구상 개미는 2경 마리에 달하며, 이는 사람 한 명당 250만 마리의 개미가 존재한다는 추정치로 이어진다. 흰개미까지 합치면 이들의 생물량은 절지동물 전체 생물량의 50%인 5억t을 넘어 인류 전체 무게를 합친 것보다 많다. 개미 섭식, 200종 포유류서 확인… ‘개미 덕후’ 전략 12회 독립 진화이처럼 방대한 생물 자원인 개미와 흰개미는 포유류의 주요 먹잇감이 되어왔다. ‘개미 섭식자’(myrmecophages)는 200종의 포유류에서 관찰되며, 인간과 가까운 침팬지도 도구를 이용해 흰개미를 잡아먹는 것이 확인됐다. 인류의 조상 역시 개미나 흰개미를 섭취했을 가능성이 크다. 미국 뉴저지 공대 필립 바덴 교수 연구팀은 4099종의 포유류 식이 패턴과 진화 계통도를 분석해 포유류의 개미핥기 생존 전략 진화 과정을 조사했다. 연구 결과 현생 포유류 가운데 개미핥기처럼 개미와 흰개미만을 전문적으로 섭식하는 종은 20종에 달했다. 또 포유류의 진화 과정에서 ‘개미핥기 전략’이 12번이나 독립적으로 진화한 것으로 나타났다. 백악기 후기부터 개미 번성…포유류의 주요 먹이로 부상포유류는 중생대에도 존재했으나 당시에는 생태계에서 주도적이지 않았다. 개미나 흰개미의 개체 수도 많지 않았다. 1억 4500만년 전 백악기 초에는 개미나 흰개미의 조상이 전체 곤충의 1% 미만에 불과했다. 그런데 백악기 후기로 접어들면서 개미 수가 증가했다. 정확한 이유는 불분명하나 속씨식물 같은 새로운 식물의 등장이 원인 가운데 하나로 거론된다. 신생대에는 속씨식물이 크게 번성했고 개미와 흰개미의 숫자도 급증해 2300만년 전 마이오세에는 전체 곤충의 35%를 차지하게 됐다. 많은 포유류는 개미와 흰개미가 풍부해지고 공룡이 사라진 새로운 환경에서 ‘개미핥기 전략’을 채택했다. 크기가 작은 주머니개미핥기는 하루 2만 마리, 몸집이 큰 땅늑대는 하루 30만 마리를 섭취해야 배를 채울 수 있는데, 이는 개미와 흰개미가 연중 공급되어야 한다는 의미다. 신생대 중기 이후 이러한 조건이 충족되면서 많은 포유류가 개미와 흰개미를 주식으로 삼게 됐다. 진화의 막다른 골목, 개미핥기 전략의 한계와 위협하지만 개미핥기처럼 진화하면 사실상 다른 먹이를 섭취하기 어려워져 전적으로 개미와 흰개미에만 의존하게 된다. 이는 진화적으로 볼 때 ‘막다른 골목’에 도달한 상태라고 할 수 있다. 신생대에 많은 포유류가 개미핥기 전략을 선택했지만 다시 다른 먹이를 먹을 수 있게 진화한 사례는 코끼리땃쥐의 일종인 마크로스셀리즈(Macroscelides)가 유일하다. 따라서 이들 종은 개미나 흰개미 개체 수가 줄어들면 멸종 위기에 처할 수 있다. 현재는 개미나 흰개미의 생물량이 충분히 유지되고 있으나, 인간의 토지 사용 확대와 살충제 같은 화학 물질 남용이 수천만 년 진화의 결과물인 이 생명체들을 위협할 수 있다는 경고가 나온다.

영화 ‘쥬라기 공원’에서 하늘을 누비는 익룡의 모습은 우리의 상상력을 자극한다. 하지만 이 중생대 생명체에 대해 알려진 사실은 생각보다 많지 않다. 특히 무엇을 먹고살았는지는 오랫동안 미스터리였다. 익룡의 뼈가 너무 얇고 가벼워 온전한 화석으로 남아 있는 경우가 드물어서다. 위장 내용물이나 이빨 자국 같은 직접적인 증거를 찾기란 불가능에 가까웠다. 익룡의 식생활, 오랜 논쟁의 종지부?과거에는 거대한 익룡이 바닷가 절벽에서 활공하며 물고기를 잡아먹었을 것으로 추정했다. 그러나 바다와 멀리 떨어진 곳에서도 익룡 화석이 발견되고, 물고기만 먹기에는 몸집이 너무 큰 익룡도 많아 이 가설은 의심받기 시작했다. 홍학처럼 플랑크톤이나 갑각류를 걸러 먹었을 것이라는 주장도 있었지만, 이 역시 명확한 증거는 없었다. 반전! 익룡의 위장에서 ‘식물석’ 발견최근 중국 과학자들이 이 미스터리를 풀 결정적인 증거를 찾아냈다. 랴오닝성 서부 백악기 지층에서 놀랍도록 보존 상태가 좋은 소형 익룡 화석 시놉테루스 아타비스무스(Sinopterus atavismus)를 발견한 것이다. 이 화석에서 가장 놀라운 점은 위장 내용물이 고스란히 화석으로 남았다는 사실이다. 연구팀은 이 위장 내용물에서 뜻밖의 물질을 발견했다. 식물 조직에서 만들어지는 광물인 식물석(phytoliths)이다. 이는 시놉테루스가 식물을 섭취했다는 명백한 증거다. 지금까지 익룡의 먹이로 물고기, 작은 공룡, 초기 포유류, 곤충 등 다양한 가설이 제기되었지만 식물 섭취의 증거가 밝혀진 것은 처음이다. 익룡도 잡식성이었다?현재 살아있는 조류도 매우 다양한 먹이를 섭취한다는 점을 고려할 때 이번 발견은 그리 놀라운 일은 아닐 수 있다. 트라이아스기부터 백악기까지 1억년 이상 번성하며 다양한 크기와 형태로 진화한 익룡도 종에 따라 식성이 다양했을 것이다. 시놉테루스 또한 식물 외에 씨앗이나 곤충 등 더 다양한 먹이를 섭취했을 가능성도 충분하다. 이번 연구는 익룡의 식생활에 대한 첫 번째 구체적인 증거를 제시했다는 점에서 의미를 지닌다. 앞으로도 보존 상태가 좋은 익룡 화석들이 발견돼 익룡이 무엇을 먹고 어떻게 살았는지에 대한 더 많은 비밀이 밝혀지기를 기대해 본다.

영화 ‘쥬라기 공원’에서 하늘을 누비는 익룡의 모습은 우리의 상상력을 자극한다. 하지만 이 중생대 생명체에 대해 알려진 사실은 생각보다 많지 않다. 특히 무엇을 먹고살았는지는 오랫동안 미스터리였다. 익룡의 뼈가 너무 얇고 가벼워 온전한 화석으로 남아 있는 경우가 드물어서다. 위장 내용물이나 이빨 자국 같은 직접적인 증거를 찾기란 불가능에 가까웠다. 익룡의 식생활, 오랜 논쟁의 종지부?과거에는 거대한 익룡이 바닷가 절벽에서 활공하며 물고기를 잡아먹었을 것으로 추정했다. 그러나 바다와 멀리 떨어진 곳에서도 익룡 화석이 발견되고, 물고기만 먹기에는 몸집이 너무 큰 익룡도 많아 이 가설은 의심받기 시작했다. 홍학처럼 플랑크톤이나 갑각류를 걸러 먹었을 것이라는 주장도 있었지만, 이 역시 명확한 증거는 없었다. 반전! 익룡의 위장에서 ‘식물석’ 발견최근 중국 과학자들이 이 미스터리를 풀 결정적인 증거를 찾아냈다. 랴오닝성 서부 백악기 지층에서 놀랍도록 보존 상태가 좋은 소형 익룡 화석 시놉테루스 아타비스무스(Sinopterus atavismus)를 발견한 것이다. 이 화석에서 가장 놀라운 점은 위장 내용물이 고스란히 화석으로 남았다는 사실이다. 연구팀은 이 위장 내용물에서 뜻밖의 물질을 발견했다. 식물 조직에서 만들어지는 광물인 식물석(phytoliths)이다. 이는 시놉테루스가 식물을 섭취했다는 명백한 증거다. 지금까지 익룡의 먹이로 물고기, 작은 공룡, 초기 포유류, 곤충 등 다양한 가설이 제기되었지만 식물 섭취의 증거가 밝혀진 것은 처음이다. 익룡도 잡식성이었다?현재 살아있는 조류도 매우 다양한 먹이를 섭취한다는 점을 고려할 때 이번 발견은 그리 놀라운 일은 아닐 수 있다. 트라이아스기부터 백악기까지 1억년 이상 번성하며 다양한 크기와 형태로 진화한 익룡도 종에 따라 식성이 다양했을 것이다. 시놉테루스 또한 식물 외에 씨앗이나 곤충 등 더 다양한 먹이를 섭취했을 가능성도 충분하다. 이번 연구는 익룡의 식생활에 대한 첫 번째 구체적인 증거를 제시했다는 점에서 의미를 지닌다. 앞으로도 보존 상태가 좋은 익룡 화석들이 발견돼 익룡이 무엇을 먹고 어떻게 살았는지에 대한 더 많은 비밀이 밝혀지기를 기대해 본다.

연일 계속되는 폭염에 몸도 마음도 지치기 쉽다. 에어컨도 좋지만, 자연이 주는 시원함에는 못 미친다. 그래서 준비했다. 보기만 해도 더위가 식고, 부모님 ‘프사(프로필 사진)’ 바꾸기 딱 좋은 무료 폭포 명소 5곳을 소개한다. 1. 경기 포천시 비둘기낭폭포 드라마 ‘선덕여왕’, ‘추노’, ‘괜찮아, 사랑이야’ 등에 배경으로 등장했던 비둘기낭폭포는 주변 지형이 비둘기 둥지처럼 움푹 들어간 주머니 모양이다. 비둘기낭폭포는 한탄강 8경 중 하나로, 쏟아지는 물줄기와 침식 지형, 울창한 수풀이 절경을 이룬다. 비둘기낭폭포에서는 하식동굴, 협곡, 두부침식, 폭포 등 하천에 의한 현무암 침식 지형을 관찰할 수 있고 주상절리, 판상절리 등 다양한 지질구조도 확인할 수 있다. 2012년 천연기념물 제537호로 지정되어 입수는 불가능하지만, 입장료 없이 관람 가능하며 비둘기낭폭포 주차장 역시 무료다. 유네스코 세계지질공원으로 지정된 한탄강지질공원에는 비둘기낭폭포 외에도 경기 연천군 재인폭포, 강원 철원군 삼부연폭포 등이 멋진 경관을 자랑한다. 비둘기낭폭포 2. 강원 삼척시 미인폭포 아름다운 비취색 물이 쏟아져 내리는 미인폭포는 ‘뽕따폭포’, ‘밀키스폭포’ 등으로 불리며 사진 촬영 명소로 인기가 많다. 수량이 많은 여름이면 물안개가 피어나 더욱 신비로운 분위기를 자아낸다. ‘한국의 그랜드캐니언’이라고 불리는 미인폭포 주변의 통리협곡은 중생대 백악기에 퇴적된 역암층이 강물에 침식된 지형으로, 깊이는 270m에 달한다. 붉은색 퇴적암은 푸른색 폭포수와 대비되어 이국적인 경관을 이룬다. 여래사 주차장에서 300m 떨어진 곳에 있는 미인폭포는 부모님과 손잡고 15분가량 가볍게 걷기에도 제격이다. 미인폭포 3. 제주 서귀포시 돈내코계곡 원앙폭포 최근 제주도 물놀이 명소로 떠오른 돈내코계곡에는 높이 5m의 원앙폭포가 있다. 두 개의 물줄기가 떨어지는 원앙폭포는 금실 좋은 원앙 한 쌍이 살았다 하여 원앙폭포라는 이름이 붙었다. 원앙폭포를 비롯한 돈내코계곡은 한라산에서 내려오는 차갑고 맑은 물이 흘러 물놀이를 즐기기에 좋다. 돈내코계곡에는 무료로 이용 가능한 샤워실과 주차장이 있으며 7~8월 휴가철에는 안전요원이 배치된다. 음력 7월 15일에 원앙폭포에서 물을 맞으면 100가지 잔병이 사라진다는 말이 있어 이날은 특히 방문객이 많다. 아울러 돈내코 유원지 입구에서 계곡으로 향하는 길에는 상록수림이 우거져있어 산림욕을 하기에도 안성맞춤이다. 계곡 인근에는 향토 음식점이 많아 식사까지 한 번에 해결할 수 있다. 원앙폭포 4. 경남 고성군 구절폭포 경남 고성군 동해면에 있는 구절산은 아홉 번 절을 하고 아홉 번 불러야 만날 수 있다는 구절 도사가 살았던 산이라고 한다. 구절산의 대표 볼거리인 구절폭포는 아홉번 꺾여 떨어지며 절경을 선사한다. 구절폭포 협곡 사이에 놓여있는 출렁다리를 거닐면 해발 559m 높이에서 내려다보는 아찔한 경험을 할 수 있다. 구절폭포 왼쪽 절벽에 있는 보덕굴에서는 신비한 약수가 솟아나고 있다. 또 구절폭포 옆 절벽에 아슬아슬하게 자리 잡은 사찰 폭포암에서는 구절폭포와 구절산, 출렁다리가 만들어내는 아름다운 풍광을 한눈에 담을 수 있다. 구절산 폭포암의 명물인 흔들바위는 흔들면서 소원을 빌면 원하는 바가 이루어진다는 전설이 전해진다. 관광객이 붐비지 않아 한적한 구절산에서는 계곡물에 발 담근 채 더위를 떨치기도 좋다. 구절폭포 5. 전남 광양시 백운산 어치계곡 구시폭포 전남 광양시 백운산 깊은 곳 어치계곡에 있는 구시폭포는 조용하고 청정한 분위기로 특히 어르신들의 사랑을 받는 곳이다. 극심한 가뭄에도 마르지 않고 장대한 물줄기가 흘러 감탄을 자아내며 가만히 앉아 호랑이 울음소리 같은 폭포 소리를 듣고 있으면 절로 시원해지는 기분이 든다. 구시폭포 바로 위에는 가볍게 발을 담그고 더위를 식히기 좋은 선녀탕이 있다. 맑고 푸른 천연 풀장으로 여름이면 많은 피서객이 찾는다. 구시폭포에서 0.7km가량 올라가면 한낮에도 이슬이 맺힐 만큼 시원하다는 오로대가 나온다. 오로대는 어치계곡 최상류에 있는 넓은 바위로 이곳에서 입시나 취업, 승진을 앞둔 사람들이 소원을 빌면 이뤄진다는 전설이 있다. 구시폭포

영화 ‘쥬라기 월드’에는 중생대 지구를 지배했던 다양한 공룡들이 등장한다. 수많은 공룡이 한순간 흔적도 없이 사라지면서 지금까지 공룡의 생태와 진화에 대해서는 완벽하게 파악하지 못하고 있다. 이런 가운데 캐나다 캘거리대, 케이프브레턴대, 왕립 티렐 고생물학 박물관, 일본 홋카이도대 박물관, 홋카이도대 , 미국 노스캐롤라이나 주립대, 몽골 고생물학 연구소 공동 연구팀은 중생대 백악기에 지구를 지배했던 ‘티라노사우루스 렉스’의 새로운 친척 종을 발견했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 6월 12일 자에 실렸다. 티라노사우루스 렉스를 포함한 에우티라노사우리안 종은 약 6600만 년 전까지 아시아와 북아메리카를 지배했던 대형 포식 공룡 집단이었다. 이들은 더 작은 체구의 타이니 티라노사우로이드 종에서 기원한 것으로 추정되지만, 이를 뒷받침할 화석 증거는 발견되지 않았다. 연구팀은 50여년 전인 1972~1973년 몽골에서 발견된 두 개의 티라노사우로이드(몸집이 작은 티라노사우루스 종)의 부분 골격을 재분석했다. 그 결과 이것들이 새로운 티라노사우로이드 종에 속한다는 점을 확인하고 ‘칸쿨루 몽골리엔시스’로 명명했다. 계통학적 분석에 따르면 이번에 확인된 새로운 종은 타이니 티라노사우로이드와 거대 티라노사우루스의 중간 단계로 확인됐다. 연구팀에 따르면 칸쿨루 같은 중급 티라노사우로이드가 아시아에서 북아메리카로 이주한 뒤 우리가 흔히 아는 티라노사우루스 렉스를 비롯한 다양한 종으로 분화됐다. 이후 그중 한 종이 아시아로 다시 돌아와 티라노사우루스 렉스의 친척인 알리오라미니, 티라노사우리니 종을 형성했다. 연구를 이끈 달라 젤레니츠키 캐나다 캘거리대 교수는 “흔히 백악기 대형 포식자로 티라노사우루스 렉스 한 종만 생각하는 데, 티라노사우로이드 내 여러 종이 각각 중간 포식자와 최상위 포식자로서 서로 다른 생태적 틈새를 점유했음을 이번 연구로 알 수 있다”고 설명했다. 한편 호주 커틴대, 공룡시대 자연사 박물관, 멜버른대, 뉴잉글랜드대, 영국 런던대(UCL), 미국 콜로라도 볼더대, 스웨덴 자연사 박물관 공동 연구팀은 용각류 공룡의 복부에서 발견된 식물 화석으로 이 공룡들이 초식동물이었다는 오랜 가설을 재확인했다고 11일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 6월 10일 자에 게재됐다. 공룡이 무엇을 먹고살았는지에 대한 지식은 중생대 생태계에서 공룡의 역할과 위치를 이해하는 데 중요하다. 중생대에 가장 큰 몸집을 갖고 있었던 용각류 공룡들은 양치식물을 섭취한 초식 공룡으로 알려졌지만, 장 내용물인 ‘콜로라이트’가 발견된 적은 없었다. 용각류가 초식 공룡이었다는 것은 치아 마모 상태, 턱 형태, 목 길이 같은 해부학적 특징을 바탕으로 추론한 것뿐이었다. 연구팀은 호주 퀸즐랜드에 있는 윈턴 지층에서 중기 백악기 용각류의 콜로라이트로 추정되는 화석을 발견했다. 이번에 발견한 콜로라이트는 침엽수 잎사귀, 씨앗·고사리 과실체, 속씨식물의 잎을 포함한 다양한 식물로 구성돼 있어 용각류 공룡들이 식물을 골라서 먹는 것이 아니라 고래들처럼 고르지 않고 한꺼번에 먹어 치우는 동물이라는 것을 보여준다고 연구팀은 설명했다. 또 식물 표본들을 보면 용각류가 입에서 음식을 씹어 삼키기보다는 장 발효와 장내 미생물에 의존해 소화했다는 것이 밝혀졌다.

시조새로 알려진 ‘아르카이옵테릭스’(Archaeopteryx)는 지금까지 알려진 가장 오래된 조류로, 찰스 다윈의 ‘종의 기원’이 출간된 지 2년 뒤인 1861년에 그 화석이 발견됐다. 시조새 화석은 자연선택을 통한 진화라는 가장 확실한 증거로 받아들여졌다. 미국 시카고 필즈 자연사박물관, 시카고대 진화 생물학 연구실, 존스 홉킨스대 의대 기능성 해부학 및 진화 연구센터, 이스라엘 텔아비브대 동물학부, 슈타인하트 자연사박물관, 중국 척추 고생물학·고인류학 연구소 공동 연구팀은 자외선과 컴퓨터 단층촬영(CT) 기술로 시조새가 특수한 안쪽 2차 깃털을 갖고 있었다는 사실을 새로 밝혀냈다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 5월 15일 자에 실렸다. 이번 분석에 활용된 화석은 다른 시조새 화석들과 마찬가지로 1억 5000만년 전 중생대 쥐라기 말에 형성된 독일 졸른호펜 석회암 지층에서 발견됐다. 1990년쯤 발굴돼 개인이 소장하고 있다가 2022년 시카고 필즈 자연사박물관이 인수했다. 전 세계에 있는 시조새 화석 중 14번째 표본이자, 크기는 현대 비둘기 정도로 가장 작은 것이다. 연구팀이 암석에서 화석만 따로 분리해 내기 위해 CT 스캔으로 시조새의 3차원 이미지를 분석한 결과 시조새 화석은 암석 표면 아래 3.2㎜ 깊이에 묻혀 있었다. 또 자외선 분석을 통해 발가락과 발바닥 비늘 같은 연한 조직까지 그대로 남아 있는 것이 확인됐다. 조사 결과 시조새의 양쪽 날개에는 특수한 안쪽 2차 깃털인 ‘터셜 깃털’이 있는 것으로 밝혀졌다. 시조새는 깃털을 가진 최초의 공룡도 아니고 날개를 가진 최초의 공룡도 아니지만, 깃털을 사용해 비행했던 가장 오래된 공룡으로 알려졌다. 시조새를 제외하고 날개를 가진 공룡 중에서는 터셜 깃털을 가진 것은 아직 발견되지 않았다. 시조새는 매우 긴 날개뼈를 갖고 있는데, 여기에 1차 깃털과 터셜 깃털이 있어 양력을 형성할 수 있는 완벽한 공기역학적 구조를 가진 것으로 이번에 새로 확인됐다. 또 머리뼈와 척추 사이에는 한 쌍의 ‘프로아틀라스’라는 뼈가 있는 것이 관찰됐고 알려진 것과 달리 머리뼈는 덜 단단하고, 꼬리는 더 긴 것으로 나타났다. 연조직 분석 결과 날개에 붙은 작은 손가락뼈는 사람처럼 자유롭게 움직일 수 있었으며, 발바닥 모양은 지상을 걸을 때도 문제없을 정도였던 것으로 분석됐다. 이는 시조새가 지상에서 많은 시간을 보냈고, 원숭이처럼 나무를 오를 수도 있었으며, 나무 위에 집을 짓고 생활했을 것이라는 증거라고 연구팀은 설명했다. 이번 연구를 주도한 징마이 오코너 필즈 자연사박물관 박사는 “이번에 밝혀진 사실을 포함해 시조새 연구로 현대 조류의 진화와 생태학적 비밀을 풀어낼 수 있을 것”이라고 말했다.

10년 전쯤 과학자들은 쿠바에서 악어와 비슷한 날카로운 이빨 화석을 발견했다. 이 화석의 연대는 1800만 년 전이었는데, 이빨만으로 정확한 종류를 확인하긴 어려웠다. 이후 푸에르토리코에서도 2900만 년 전의 것으로 보이는 비슷한 이빨 화석이 발견됐지만, 역시 정체는 확실치 않았다. 그러다 2023년 도미니카 공화국에서 발견된 화석 덕분에 과학자들은 이 미스터리 포식자 화석의 정체를 확인할 수 있었다. 이번엔 이빨뿐 아니라 정확한 종류를 추정할 수 있는 척추뼈 같은 다른 화석도 함께 발견됐기 때문이다. 이 화석의 주인공은 악어의 먼 친척인 노토수키아(Notosuchia)의 마지막 생존 그룹이었던 세베시드 (Sebecid)였다. 미국 플로리다 대학 라자로 비뇰라 로페즈가 이끄는 연구팀은 이 화석들을 바탕으로 대안틸레스 제도(Greater Antilles)에 세베시드의 마지막 생존자들이 살았다는 사실을 확인했다. 노토수키아는 쥐라기에서 백악기에 살았던 대형 파충류로 친척인 악어가 반수생 혹은 수생 파충류로 진화할 때 육지 파충류로 진화한 무리다. 이들은 악어처럼 큰 몸집과 날카로운 이빨을 지녔지만 다리 구조는 크게 달랐다. 악어는 다리가 몸통 옆에 붙어 있어 헤엄치거나 물속에서 낮은 자세로 매복하기 유리한 구조인 반면 노토수키아는 네 다리가 몸통에 수직으로 똑바로 붙어 있어 포유류처럼 달리기나 걷기에 유리했다. 육지에서 생활한 만큼 노토수키아는 중생대에는 공룡과 경쟁하고 신생대에는 포유류와 경쟁했다. 하지만 시간이 지날수록 민첩하고 활동성이 뛰어난 온혈 동물인 포유류에 밀려 사라지게 된다. 그래도 마지막 생존 그룹인 세베시드는 몸길이가 최대 6m에 달하는 대형 육상 파충류로 생태계에 군림했으며 1100만 년 전까지 생존했다. 플로리다 대학 연구팀은 다른 대형 포식자가 사라진 카리브해의 대안틸레스 제도의 섬에서 수천 만년 동안 세베시드가 생태계 최상위 포식자 자리를 차지했던 것으로 보고 있다. 제한된 서식 공간을 지닌 섬에서는 많은 먹이가 필요한 포유류보다 적은 먹이로도 생존이 가능한 파충류가 오히려 유리한 조건이 된다. 따라서 오랜 세월이 흐르면서 대형 포유류 포식자는 사라지고 그 자리를 대형 파충류가 차지하게 된 것이다. 이번 연구는 3300만 년 전쯤 대안틸레스 제도가 남미 대륙과 연결되었다는 가르랜디아 가설(GAARlandia hypothesis)을 지지하는 결과로 해석된다. 당시에는 지금보다 해수면이 낮고 대안틸레스 제도의 섬들이 남미 대륙에 가까워 육로로 이동할 수 있던 시기가 200만 년 정도 지속되었던 것으로 추정된다. 세베시드는 친척인 악어와 달리 수영은 잘 못했던 것으로 보이기 때문에 이들이 이 시기에 이곳으로 이주했다가 섬이 된 후 고립되어 독자적으로 진화한 것으로 생각된다. 카리브해 섬들이 세베시드의 마지막 낙원이었다. 하지만 다른 경쟁할 대형 육식 포유류가 없었는데도 결국 멸종한 이유는 확실치 않다. 세베시드가 카리브해의 마지막 낙원에서 어떻게 진화했고 왜 사라지게 됐는지에 대해 알기 위해 과학자들은 새로운 화석을 찾아 연구를 진행할 것이다.

10년 전쯤 과학자들은 쿠바에서 악어와 비슷한 날카로운 이빨 화석을 발견했다. 이 화석의 연대는 1800만 년 전이었는데, 이빨만으로 정확한 종류를 확인하긴 어려웠다. 이후 푸에르토리코에서도 2900만 년 전의 것으로 보이는 비슷한 이빨 화석이 발견됐지만, 역시 정체는 확실치 않았다. 그러다 2023년 도미니카 공화국에서 발견된 화석 덕분에 과학자들은 이 미스터리 포식자 화석의 정체를 확인할 수 있었다. 이번엔 이빨뿐 아니라 정확한 종류를 추정할 수 있는 척추뼈 같은 다른 화석도 함께 발견됐기 때문이다. 이 화석의 주인공은 악어의 먼 친척인 노토수키아(Notosuchia)의 마지막 생존 그룹이었던 세베시드 (Sebecid)였다. 미국 플로리다 대학 라자로 비뇰라 로페즈가 이끄는 연구팀은 이 화석들을 바탕으로 대안틸레스 제도(Greater Antilles)에 세베시드의 마지막 생존자들이 살았다는 사실을 확인했다. 노토수키아는 쥐라기에서 백악기에 살았던 대형 파충류로 친척인 악어가 반수생 혹은 수생 파충류로 진화할 때 육지 파충류로 진화한 무리다. 이들은 악어처럼 큰 몸집과 날카로운 이빨을 지녔지만 다리 구조는 크게 달랐다. 악어는 다리가 몸통 옆에 붙어 있어 헤엄치거나 물속에서 낮은 자세로 매복하기 유리한 구조인 반면 노토수키아는 네 다리가 몸통에 수직으로 똑바로 붙어 있어 포유류처럼 달리기나 걷기에 유리했다. 육지에서 생활한 만큼 노토수키아는 중생대에는 공룡과 경쟁하고 신생대에는 포유류와 경쟁했다. 하지만 시간이 지날수록 민첩하고 활동성이 뛰어난 온혈 동물인 포유류에 밀려 사라지게 된다. 그래도 마지막 생존 그룹인 세베시드는 몸길이가 최대 6m에 달하는 대형 육상 파충류로 생태계에 군림했으며 1100만 년 전까지 생존했다. 플로리다 대학 연구팀은 다른 대형 포식자가 사라진 카리브해의 대안틸레스 제도의 섬에서 수천 만년 동안 세베시드가 생태계 최상위 포식자 자리를 차지했던 것으로 보고 있다. 제한된 서식 공간을 지닌 섬에서는 많은 먹이가 필요한 포유류보다 적은 먹이로도 생존이 가능한 파충류가 오히려 유리한 조건이 된다. 따라서 오랜 세월이 흐르면서 대형 포유류 포식자는 사라지고 그 자리를 대형 파충류가 차지하게 된 것이다. 이번 연구는 3300만 년 전쯤 대안틸레스 제도가 남미 대륙과 연결되었다는 가르랜디아 가설(GAARlandia hypothesis)을 지지하는 결과로 해석된다. 당시에는 지금보다 해수면이 낮고 대안틸레스 제도의 섬들이 남미 대륙에 가까워 육로로 이동할 수 있던 시기가 200만 년 정도 지속되었던 것으로 추정된다. 세베시드는 친척인 악어와 달리 수영은 잘 못했던 것으로 보이기 때문에 이들이 이 시기에 이곳으로 이주했다가 섬이 된 후 고립되어 독자적으로 진화한 것으로 생각된다. 카리브해 섬들이 세베시드의 마지막 낙원이었다. 하지만 다른 경쟁할 대형 육식 포유류가 없었는데도 결국 멸종한 이유는 확실치 않다. 세베시드가 카리브해의 마지막 낙원에서 어떻게 진화했고 왜 사라지게 됐는지에 대해 알기 위해 과학자들은 새로운 화석을 찾아 연구를 진행할 것이다.

우리에게 친숙한 공룡의 이미지는 티라노사우루스처럼 크고 강력한 육식 공룡이나 움직이는 빌딩 같은 거대한 용각류 초식 공룡이다. 물론 세 개의 뿔이 달린 트리케라톱스나 큰 가시와 골판이 있는 스테고사우루스, 갑옷과 곤봉을 지닌 공룡인 안킬로사우루스 등도 인기가 많은 공룡이다. 하지만 중생대에는 이렇게 크고 멋있는 공룡들만 살았던 게 아니다. 이보다 작지만, 현대의 포유류처럼 다양한 생태학적 지위와 생활 방식을 지닌 공룡도 많았다. 쥐라기 말부터 진화해 오히려 점점 더 작아진 수각류 공룡인 알바레즈사우루스(Alvarezsaurs)도 그중 하나다. 알바레즈사우루스는 새와 매우 밀집한 관계가 있는 소형 수각류 육식 공룡으로 한때 원시 조류로 생각되기도 했으나 현재는 새의 조상과 가까운 소형 수각류 공룡으로 분류되고 있다. 알바레즈사우루스에서 가장 특이한 부분은 바로 먹이인데, 이들은 개미나 흰개미를 먹는 공룡이었다. 사실 곤충을 먹는 소형 육식 공룡은 매우 흔했다. 그리고 대형 육식 공룡이라도 새끼 때는 곤충 같은 작은 먹이를 사냥한 경우가 드물지 않았을 것으로 여겨진다. 하지만 백악기에 이르러 개미나 흰개미의 개체 수가 폭발적으로 증가하자 아예 이런 곤충만 먹는 새로운 생활 방식을 진화시킨 무리가 나타났는데, 그것이 바로 알바레즈사우루스다. 알바레즈사우루스는 백악기 후기인 9500만 년 전부터 몸집이 더 줄어들어 현재의 닭이나 소형 개 수준으로 작아졌는데, 작은 경우 5㎏에도 미치지 못했다. 개미처럼 작은 먹이를 먹다 보니 몸집도 그에 맞춰 작아진 것이다. 먹이를 씹을 일이 없다 보니 이빨도 매우 작아지고 주둥이도 역시 작아졌다. 개미굴을 파기 위해 앞다리 역시 발톱이 하나만 남게 됐지만, 다른 포식자를 피하기 위해 다리는 길어져 빨리 달릴 수 있게 됐다. 최근 미국과 중국 과학자들은 아르헨티나 리오 네그로(Río Negro)에서 발굴한 7000만년 전의 알바레즈사우루스 화석을 고해상도 CT로 스캔해 새로운 사실을 알아냈다. 알바레즈사우루스 가운데서 몸집이 큰 편에 속하는 보나파르테니쿠스 울티무스(Bonapartenykus Ultimus)라는 공룡의 뼈에서 여러 개의 공기주머니(기낭)을 발견한 것이다. 기낭은 공룡과 새에서 볼 수 있는 공기주머니로 뼈를 가볍게 할 뿐 아니라 호흡을 돕는 역할을 한다. 새와 가까운 그룹인 알바레즈사우루스에 기낭이 있다는 것은 당연한 일인 것 같지만, 사실 기낭을 확인할 수 있을 정도로 크고 보존 상태가 좋은 화석은 이번이 처음이다. 이번 발견에서 한 가지 더 흥미로운 사실은 공기주머니가 다른 호흡 기관과 연결되지 않은 꼬리 중간에도 존재한다는 것이다. 이는 공기주머니의 목적이 호흡보다는 무게를 줄이는 데 있다는 점을 의미한다. 새처럼 하늘을 날 것도 아닌데, 이미 작고 가벼운 소형 공룡이 또 무게를 줄인 이유는 빨리 움직이기 위한 것으로 풀이된다. 커봐야 지금의 타조보다 작은 알바레즈사우루스에게 민첩하게 달아나는 능력은 생존에 가장 중요했을 것이다. 글자 그대로 공기처럼 가볍고 바람처럼 빠른 공룡인 셈이다. 알바레즈사우루스는 크고 멋진 공룡은 아니지만, 중생대 공룡이 얼마나 다양하게 진화했는지 보여주는 사례 중 하나로 손색이 없다. 중생대 공룡 역시 치열한 생존 경쟁에서 최대한 경쟁을 피하기 위해 다양한 생존 방법을 모색했고, 그 결과 현재의 포유류처럼 다양한 형태로 진화했다. 현재의 개미핥기보다 한참 전에 이미 같은 길을 걸었고, 커지기보다는 작아지는 걸 선택한 공룡 역시 그렇게 보면 의외의 존재는 아니라고 할 수 있다.

미·칠레 대학연구팀, 파타고니아 어룡 화석 발견출산 직전 새끼, 마지막 식사까지 완벽하게 보존평온한 바다 생활과 빠른 멸종 실마리 제공 기대 포유류가 어류나 조류, 파충류 등 다른 척추동물과 다른 점은 알 대신 새끼를 낳고 젖을 먹여 키운다는 것이다. 물론 여기에도 예외가 있다. 오리너구리나 가시두더지 같은 단공류는 포유류인데도 알을 낳는 원시적 그룹이다. 반면 어룡(ichthyosaur) 같은 멸종 해양 파충류는 포유류보다 훨씬 전부터 알 대신 새끼를 직접 낳아 길렀다. 중생대 트라이아스기부터 백악기까지 1억년 넘게 바다에서 번성한 어룡은 일찍부터 돌고래와 비슷한 형태로 진화했다. 따라서 해양 파충류인 거북이처럼 알을 낳으러 육지로 올라갈 수 없었다. 그래서 마치 고래처럼 어미 뱃속에서 상당히 큰 새끼를 출산하는 방향으로 일찍부터 진화한 것이다. 과학자들은 다양한 임신 단계의 어룡 화석을 발굴해 포유류보다 먼저 새끼를 낳은 어룡에 대해 많은 사실을 알아냈다. 미국 텍사스 대학의 맷 말코스키 교수와 칠레 마갈라네스 대학의 주디스 파도-페레즈 교수 연구팀은 남미 파타고니아의 백악기 초기 지층에서 가장 완벽한 상태로 보존된 만삭 상태의 어룡 화석을 발견했다. 피오나라는 이름이 붙은 이 어룡은 몸길이 3.3m로 현생 돌고래와 비슷한 크기인데, 출산을 직전 상태의 새끼는 물론 마지막 식사였던 작은 물고기의 흔적까지 완벽하게 보존되어 백악기 어룡의 생태를 연구하는 과학자들에게 중요한 정보를 제공하고 있다. 연구팀에 따르면 피오나가 살던 시기에 남미 대륙과 아프리카 대륙이 분리되며 그 사이에 얕은 바다가 생겼다. 이 바다에는 어룡의 먹이가 되는 작은 물고기와 암모나이트 같은 연체동물이 많아 이 지역에서 어룡이 크게 번성했던 것으로 보인다. 실제로 이 지층에서는 피오나 이외에도 많은 해양 생물과 다른 어룡의 화석이 발견됐다. 하지만 이렇게 바닷속 생활에 잘 적응했던 어룡은 백악기에 알 수 없는 이유로 쇠퇴를 거듭하다가 결국 공룡이나 다른 중생대 생물보다 더 빨리 멸종해 사라진다. 현재도 그 이유는 미스터리이지만, 어쩌면 어룡의 마지막 번성기에 바다를 누빈 피오나와 그 동료들의 화석에 한 가닥 단서가 남아 있을지도 모른다.

수많은 공룡이 지구를 지배하고 있던 중생대, 바닷속에서는 어떤 일이 벌어지고 있었을까. 육상 공룡에 비해 익룡이나 수룡에 대해서는 여전히 밝혀지지 않은 부분이 많다. 이런 상황에서 스웨덴 룬드대, 웁살라대, 독일 빌레펠트 자연사 박물관, 하우프 선사시대 박물관 공동 연구팀은 독일에서 발견된 거의 완전한 형태의 플레시오사우루스 화석을 통해 중생대 쥐라기 시대 진화의 비밀을 풀어냈다고 1일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘피어J 생명 및 환경학’ 3월 31일 자에 실렸다. 플레시오사우루스는 몸길이는 약 3.4m, 몸무게는 약 185㎏ 정도의 중생대 쥐라기 초기에 살았던 최초의 수장룡(물속 공룡)이다. 작은 머리, 길고 가는 목, 거북처럼 둥근 몸, 짧은 꼬리, 두 쌍의 물갈퀴로 이뤄져 있다. 연구팀은 독일 홀츠마덴 인근 포시도니아 셰일층에서 발굴된 MH-7으로 이름 붙여진 화석을 분석했다. MH-7 화석은 이 지역에서 발견된 플레시오사우루스 화석 중 가장 완전한 형태다. 포시도니아 셰일층에서는 주로 이크티오사우루스 같은 어룡이나 해양 파충류 종이 발견되고, 플레시오사우루스는 상대적으로 드물다. MH-7는 플레시오사우루스 중 한 종인 ‘플레시옵테리스 윌디’로 성체가 되기 전인 아성체 단계로 확인됐다. 연구팀에 따르면 MH-7는 초기 플레시오사우로이드이며, 쥐라기 후기에 등장한 어룡류인 크립토클리디드로 진화한 것으로 파악했다. 이번 발견은 약 1억 8000만 년 전 쥐라기 초기 유럽 대륙붕 해역에서 플레시오사우루스 종이 등장해 점진적으로 진화했음을 보여줄 뿐만 아니라, 플레시오사우루스의 다양성과 지역적 특화에 대한 통찰을 제공하고 있다. 특히 쥐라기 시대 해양 파충류가 환경 변화에 어떻게 대응해왔는지도 파악할 수 있게 해줄 것으로 기대되고 있다. 연구를 이끈 미구엘 마르크스 스웨덴 룬드대 교수는 “이번 연구는 플레시옵테리스 윌디가 플레시오사우루스는 물론 어룡의 진화에서 차지하는 위치에 대한 이해를 높인다”라며 “쥐라기 초기 유럽 해역에는 지역별로 서로 다른 플레시오사우루스 종들이 개별 진화했을 가능성이 크다”라고 말했다.

일본 야마구치현에서 2억 3000만년 전 벌의 진화 초기 과정을 관찰할 수 있는 화석이 발견됐다고 17일 요미우리신문이 보도했다. 야마구치현 미네시교육위원회는 전날 오미네마치의 지층에서 중생대 트라이아스기 후기에 해당하는 2억 3000만년 전 벌 화석 4점을 확인했다고 발표했다. 트라이아스기 후기는 파충류와 곤충, 식물 등 다양한 생물이 번성한 시기였다. 이번에 발견된 화석 4점 모두 세계에서 가장 오래된 벌 화석으로, 전신이 그대로 보존된 희귀한 화석도 포함됐다. 이 화석들은 1987~1990년 사이 도로 공사 과정에서 발굴된 6000여점의 다른 화석들과 섞여 있었다. 벌의 길이는 최대 1.7㎝로 4점 모두 현재도 일본에서 서식하는 나기나타 잎벌과로 분류된다고 위원회는 설명했다. 이 가운데 2점은 벌의 독침으로 진화했다고 여겨지는 ‘산란관’을 갖추고 있는 것으로 조사됐다. 원래 모두 암컷인 일벌은 산란관이 있었으나 벌집 방어를 위해 그 대신 독침을 갖게 됐다. 연구에 참여한 오야마 노조미 프랑스 파리 고생물연구센터 연구원은 “벌 진화의 출발점으로서 자리매김하는 중요한 화석”이라고 평가했다. 미네시는 향후 화석 공개를 검토할 예정이다.

익룡은 중생대 하늘을 지배한 생물로 1억 6000만 년 넘는 세월 동안 수많은 종으로 진화했다. 익룡 중에는 비둘기처럼 작은 종도 있었으나 날개 너비가 10m가 넘는 역사상 가장 큰 날짐승인 케찰코아틀루스 노르트로피 같은 대형도 존재했다. 과학자들은 이런 대형 익룡이 어떻게 하늘을 날았는지 아직도 완벽하게 이해하지 못하고 있다. 이렇게 큰 날짐승이 하늘을 날기 위해서는 최대한 무게를 줄여야 한다. 따라서 익룡의 뼈는 새처럼 가운데가 텅 비어 있는 파이프 형태로 되어 있다. 하지만 영국 맨체스터 대학의 네이슨 필리가 이끄는 연구팀은 이것이 전부가 아니라는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 고해상도 3D CT를 이용해 익룡의 뼈 화석을 현미경으로 들여다보는 것처럼 자세히 조사했다. 그 결과 뼈 내부에 머리카락 굵기의 12분의 1에 불과한 작은 관(canal)이 무수히 존재한다는 사실을 알아냈다. 이 관은 뼈조직에 영양분을 전달하는 통로가 되는 동시에 뼈의 무게를 줄이고 손상을 방지하는 역할을 했던 것으로 보인다. 케찰코아틀루스 같은 대형 익룡은 앉은키가 기린보다 컸기 때문에 날아오를 때나 착륙할 때 뼈에 상당한 충격이 가해지고, 자칫 부러질 가능성도 높다. 무게를 줄이기 위해 가운데만 텅 비어 있는 게 아니라 내부에 많은 관을 지니고 있으면 골절에 더 취약할 것 같지만, 오히려 역발상 설계라는 것이 연구팀의 설명이다. 표면에서 균열에 발생해도 정교하게 뼈를 통과하는 관 덕분에 골절이 진행하지 못하고 멈추기 때문이다. 어차피 골절을 피하기 힘든 만큼 범위를 축소한 후 신속히 복구하는 해법이 익룡이 가벼운 무게에도 큰 힘을 견딜 수 있는 뼈를 지닐 수 있는 비결이다. 연구팀은 이 구조를 연구하면 항공기에 사용할 수 있는 초경량 고강도 소재를 개발할 수 있을 것으로 보고 있다. 6600만 년 전 사라졌지만, 역사상 가장 성공한 날짐승이었던 익룡의 지혜를 배울 수 있을지 후속 연구가 주목된다.

영국 네스호의 괴물로 잘 알려진 플레시오사우루스(수장룡)는 중생대 바다를 누빈 대표적인 해양 파충류로 꼽힌다. 공룡과 비슷한 시기 바다에 살았기 때문에 종종 공룡이라는 오해를 받기도 하지만 사실 공룡과는 아주 옛날에 갈라진 별개의 그룹이다. 수많은 플레시오사우루스의 화석이 발견돼 중생대 해양 생태계를 누빈 대형 파충류의 모습이 하나하나 드러나고 있다. 그러나 여전히 밝혀야할 것들이 많다. 그중 하나가 플레시오사우루스가 조상인 육상 파충류처럼 단단한 비늘을 지녔는지, 아니면 부드러운 피부를 지녔는지 아직 확인하지 못했다. 부드러운 조직은 대부분 썩어 없어진 탓이다. 스웨덴 룬드대학의 미구엘 마르크가 이끄는 독일·스웨덴 과학자 팀은 2020년 독일의 포시도니아 셰일 지층에서 발견된 완벽한 플레시오사우루스 화석에서 그 단서를 찾아냈다. 이 화석의 연대는 쥐라기 초반인 1억 8000만 년 전이라는 사실을 확인했다. 이 플레시오사우루스 화석은 몸길이 3m 정도로 작은 편이지만, 작은 크기 덕분에 골격은 물론 부드러운 조직까지 완벽하게 보존됐다. 연구팀은 화석을 상세히 분석하던 중 꼬리 부분에 피부의 흔적이 남아 있다는 사실을 발견했다. 그리고 오른쪽 앞 지느러미 앞에는 두 개의 비늘 조각이 남아 있었다. 이것만으로는 비늘의 면적과 분포를 정확히 알 순 없지만 연구팀은 몸통은 부드러운 피부만 있고 지느러미는 단단한 비늘이 있을 가능성이 가장 높은 것으로 보고 있다. 육상 생활에 적응한 파충류의 크고 단단한 비늘은 바다에서 필요 없는 부분이기 때문에 무게를 줄이기 위해 빠르게 퇴화했을 것으로 추정된다. 하지만 지느러미의 경우 너무 부드러우면 노처럼 물을 밀어내기 어렵기 때문에 비늘이 남은 것으로 보인다. 지느러미 비늘의 또 다른 용도로 추정되는 것은 바다 밑 모래 바다에 숨은 먹이를 찾는 것이다. 바다 밑에는 플레시오사우루스가 좋아하는 다양한 연체동물이 숨어 있기 때문에 모래를 삽처럼 파내는 용도로 지느러미를 유용하게 사용했을 것으로 생각된다. 깃털이 보존된 공룡 화석처럼 피부와 비늘의 흔적이 남은 플레시오사우루스의 화석은 오래전 사라진 생물들이 어떻게 살았고 실제로 어떻게 보였는지 알려주는 중요한 단서가 된다. 플레시오사우루스는 공룡만큼 오랜 세월 바다에 살았고 다양하게 진화했기 때문에 비늘이 있는 피부의 비율이나 용도 역시 다양했을 것으로 추정한다. 이번처럼 보존 상태가 좋은 화석이 계속 나온다면 머지않아 이 내용도 밝혀낼 수 있을 것으로 기대된다.

고생물학자들이 현대 조류 진화의 빠진 고리를 찾아냈다. 미국 오하이오대, 텍사스 오스틴대, 피츠버그 카네기 자연사박물관, 뉴욕 자연사박물관, 워싱턴DC 스미스소니언 국립 자연사박물관, 콜로라도 광산대학, 덴버 자연과학 박물관, 호주 제임스 쿡대학 공동 연구팀은 약 6800만 년 전 남극에 살았던 새의 화석을 발견했다고 7일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 2월 6일 자에 실렸다. 약 6600만 년 전 중생대 백악기 말, 지금의 멕시코 유카탄반도 근처에 소행성이 떨어지면서 모든 공룡이 멸종했다. 그렇지만, 오늘날 새의 초기 조상은 4번째 대멸종 사건에서 살아남은 것으로 알려졌다. 또, 남극은 소행성 충돌 장소와 멀리 떨어져 있어서 해당 지역에 살고 있었던 생물들에게는 안전한 피난처 역할을 했을 것으로 보인다. 남극은 현재 동토의 왕국이지만, 화석 증거에 따르면 중생대 말에는 초목이 무성한 온화한 기후를 가진 지역으로 대멸종에서 살아남은 초기 조류의 인큐베이터 역할을 했을 것으로 알려져 있다. 연구팀은 현재 오리와 거위의 조상뻘로 티라노사우루스 렉스가 북미 대륙을 지배하고 있던 백악기(약 6920만~6840만 년 전) 때, 남극 대륙에 살았던 ‘베가비스 이아이’(Vegavis iaai)의 거의 완전한 머리뼈를 발견했다. 이전에도 베가비스 화석이 발견된 적이 있지만, 머리뼈가 없거나 턱뼈 일부분만 있어 조류의 진화를 제대로 파악할 수 없었다. 백악기 말 발생한 대멸종 이전에는 현대 조류와 비슷한 생물종이 드물었기 때문에 그동안 베가비스의 진화적 위치를 파악하기 쉽지 않았다. 연구팀은 2011년 남극 고생물학 프로젝트 탐험 중에 발굴된 베가비스의 뼈를 3차원으로 재구성하는 데 성공했다. 그 결과, 베가비스는 전형적인 조류의 머리뼈 형태를 갖고 있었으며, 물새과에 속하고 오리와 거위의 가까운 친척이라는 사실을 확인할 수 있었다. 베가비스는 현재의 물새와 달리 턱 근육과 턱뼈가 발달해 가늘고 뾰족한 부리를 갖고 있으며, 독특한 머리 형태를 갖고 있어 물고기를 잡기 위해 잠수를 했을 것으로 추정했다. 이와 함께 베가비스는 물고기와 물속 먹잇감을 찾기 위해 오래 잠수할 수 있었을 것이라고 연구팀은 설명했다. 패트릭 오코너 오하이오대 교수(덴버 자연과학 박물관 지구·우주과학 수석 연구자)는 “고생물학자들 사이에서 베가비스만큼 많은 논쟁을 불러일으킨 새는 없었다”라며 “이번 연구는 그 같은 논쟁을 해결하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 남극이 현대 조류 진화 초기 단계에서 어떤 역할을 했는지 파악할 수 있게 해준다”라고 말했다. 오코너 교수는 “마다가스카르나 아르헨티나 같은 남반구 지역에서 중생대 살았던 독특한 조류 화석이 발견되는 경우가 많은데, 남극도 고생물학 연구에서 중요한 장소”라고 덧붙였다.

포유류는 생각보다 역사가 오래된 동물이다. 공룡보다 더 나중에 등장한 생물처럼 생각될 수도 있지만, 사실 포유류의 조상들은 공룡의 조상보다 더 먼저 나타났다. 포유류 조상의 조상이라고 할 수 있는 동물이 등장한 것은 고생대 후기인 3억 년 전이었다. 아직은 파충류의 특징을 많이 지녀 포유류형 파충류라고 불린 단궁류가 그들이다. 공룡의 조상은 중생대 첫 시기인 트라이아스기에 나타났으니, 포유류의 조상이 얼마나 빨리 등장했는지 알 수 있다. 단궁류는 공룡보다 훨씬 앞서 지상 생태계를 지배했다. 고생대의 마지막 시기인 페름기에는 등에 거대한 돛을 지닌 디메트로돈 같은 반룡류가 등장했는데, 당시 생태계 최상위 포식자였다. 하지만 단궁류가 본격적으로 지상 생태계를 접수한 것은 페름기 후반 수궁류가 등장한 이후다. 수궁류는 도마뱀이나 악어와 달리 다리가 몸통 아래 수직으로 붙어 있어 현생 포유류나 나중에 등장한 공룡처럼 지상을 빠르게 움직일 수 있었다. 여기에 어느 정도 체온을 일정하게 유지할 수 있는 항온성도 지닌 동물이었을 것으로 생각된다. 수궁류 가운데 대표 격인 생물은 고르고놉스(Gorgonopsians)다. 고르고놉스는 큰 체격과 칼날같이 날카로운 이빨을 무기로 현재의 과나 고양잇과 동물처럼 다양하게 진화해 육상 생태계의 최상위 포식자로 군림했다. 이들이 등장한 것은 2억 7000만 년 전이다. 최근 과학자들은 의외의 장소에서 이 시기 등장한 초기 고르고놉스의 화석을 발견했다. 스페인 미구엘 크루사폰트 고생물학 연구소 및 발레라 자연사 박물관의 과학자들은 지중해의 마요르카섬에서 발굴한 신종 고르고놉스의 화석을 보고했다. 이번에 발견된 신종 고르고놉스는 훨씬 이후에 나타나는 사자, 호랑이, 곰처럼 덩치 큰 고르고놉스가 아니라 대형견 크기인 몸길이 1m 정도의 작은 종이다. 비록 골격 일부만 남았지만, 턱과 이빨, 척추뼈 몇 개, 그리고 다리뼈 화석처럼 중요한 부위가 남아 수궁류 초기 진화에 대해 많은 정보를 제공하고 있다. 특히 주목할 부분은 송곳처럼 날카로운 큰 이빨 화석이다. 고르고놉스는 포유류의 역사에서 반복적으로 나타난 칼날처럼 긴 이빨인 검치가 처음으로 나타난 동물인데, 이 신종 고르고놉스 역시 입 밖으로 튀어나온 검치를 지니고 있었다. 검치는 큰 먹이의 숨통을 끊을 때 유용한 무기로 고르고놉스가 진화 초기부터 적극적인 사냥꾼이었다는 점을 보여주는 증거다. 온전한 형태로 발견된 다리뼈 화석 (사진) 역시 신종 고르고놉스가 먹이를 적극적으로 추격해 사냥했다는 가설을 뒷받침한다. 당시 육상 동물 가운데 이렇게 다리가 몸통에 수직으로 다리가 붙어 있어 빠르게 달릴 수 있는 동물은 거의 없었기 때문에 이는 강력한 무기였다. 2억 7000만 년 전에 이렇게 시대를 앞선 몸을 진화시킨 포유류의 조상은 육상 생태계를 접수하고 큰 번영을 누렸다. 그러나 2억 5000만 년 전 페름기 말 대멸종과 함께 고르고놉스류를 포함한 많은 수궁류가 멸종해 역사 속으로 사라졌다. 이때 간신히 살아남은 포유류의 조상은 진정한 포유류로 진화하는 긴 과정을 거쳐 오늘날 우리의 조상이 됐다. 이번 연구처럼 과학자들은 많은 화석을 통해 포유류가 현재의 번영에 이르기까지 수많은 조상들이 있었다는 사실을 알아냈다. ‘잘되면 내 탓 잘못되면 조상 탓’이라는 속담이 있지만, 지금 포유류가 잘된 건 이 많은 조상들 덕분이라는 점은 의심의 여지가 없다.

포유류는 생각보다 역사가 오래된 동물이다. 공룡보다 더 나중에 등장한 생물처럼 생각될 수도 있지만, 사실 포유류의 조상들은 공룡의 조상보다 더 먼저 나타났다. 포유류 조상의 조상이라고 할 수 있는 동물이 등장한 것은 고생대 후기인 3억 년 전이었다. 아직은 파충류의 특징을 많이 지녀 포유류형 파충류라고 불린 단궁류가 그들이다. 공룡의 조상은 중생대 첫 시기인 트라이아스기에 나타났으니, 포유류의 조상이 얼마나 빨리 등장했는지 알 수 있다. 단궁류는 공룡보다 훨씬 앞서 지상 생태계를 지배했다. 고생대의 마지막 시기인 페름기에는 등에 거대한 돛을 지닌 디메트로돈 같은 반룡류가 등장했는데, 당시 생태계 최상위 포식자였다. 하지만 단궁류가 본격적으로 지상 생태계를 접수한 것은 페름기 후반 수궁류가 등장한 이후다. 수궁류는 도마뱀이나 악어와 달리 다리가 몸통 아래 수직으로 붙어 있어 현생 포유류나 나중에 등장한 공룡처럼 지상을 빠르게 움직일 수 있었다. 여기에 어느 정도 체온을 일정하게 유지할 수 있는 항온성도 지닌 동물이었을 것으로 생각된다. 수궁류 가운데 대표 격인 생물은 고르고놉스(Gorgonopsians)다. 고르고놉스는 큰 체격과 칼날같이 날카로운 이빨을 무기로 현재의 과나 고양잇과 동물처럼 다양하게 진화해 육상 생태계의 최상위 포식자로 군림했다. 이들이 등장한 것은 2억 7000만 년 전이다. 최근 과학자들은 의외의 장소에서 이 시기 등장한 초기 고르고놉스의 화석을 발견했다. 스페인 미구엘 크루사폰트 고생물학 연구소 및 발레라 자연사 박물관의 과학자들은 지중해의 마요르카섬에서 발굴한 신종 고르고놉스의 화석을 보고했다. 이번에 발견된 신종 고르고놉스는 훨씬 이후에 나타나는 사자, 호랑이, 곰처럼 덩치 큰 고르고놉스가 아니라 대형견 크기인 몸길이 1m 정도의 작은 종이다. 비록 골격 일부만 남았지만, 턱과 이빨, 척추뼈 몇 개, 그리고 다리뼈 화석처럼 중요한 부위가 남아 수궁류 초기 진화에 대해 많은 정보를 제공하고 있다. 특히 주목할 부분은 송곳처럼 날카로운 큰 이빨 화석이다. 고르고놉스는 포유류의 역사에서 반복적으로 나타난 칼날처럼 긴 이빨인 검치가 처음으로 나타난 동물인데, 이 신종 고르고놉스 역시 입 밖으로 튀어나온 검치를 지니고 있었다. 검치는 큰 먹이의 숨통을 끊을 때 유용한 무기로 고르고놉스가 진화 초기부터 적극적인 사냥꾼이었다는 점을 보여주는 증거다. 온전한 형태로 발견된 다리뼈 화석 (사진) 역시 신종 고르고놉스가 먹이를 적극적으로 추격해 사냥했다는 가설을 뒷받침한다. 당시 육상 동물 가운데 이렇게 다리가 몸통에 수직으로 다리가 붙어 있어 빠르게 달릴 수 있는 동물은 거의 없었기 때문에 이는 강력한 무기였다. 2억 7000만 년 전에 이렇게 시대를 앞선 몸을 진화시킨 포유류의 조상은 육상 생태계를 접수하고 큰 번영을 누렸다. 그러나 2억 5000만 년 전 페름기 말 대멸종과 함께 고르고놉스류를 포함한 많은 수궁류가 멸종해 역사 속으로 사라졌다. 이때 간신히 살아남은 포유류의 조상은 진정한 포유류로 진화하는 긴 과정을 거쳐 오늘날 우리의 조상이 됐다. 이번 연구처럼 과학자들은 많은 화석을 통해 포유류가 현재의 번영에 이르기까지 수많은 조상들이 있었다는 사실을 알아냈다. ‘잘되면 내 탓 잘못되면 조상 탓’이라는 속담이 있지만, 지금 포유류가 잘된 건 이 많은 조상들 덕분이라는 점은 의심의 여지가 없다.