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고대동물의 화석에서는 주로 골격과 같이 단단한 신체 부위만이 발견된다는 것이 일반적 인식이다. 그런데 미국의 고생물학자들이 공룡의 ‘혈관’ 또한 화석 속에서 장기간 보존될 수 있다는 사실을 최초로 확인해 학계의 관심을 모으고 있다.
노스캐롤라이나 주립대학교 연구팀은 최근 연구논문을 통해 8000만 년 전 서식하던 공룡 브라키로포사우루스의 다리뼈 화석에서 발견한 작은 나뭇가지형태의 연조직(軟組織, soft tissue)이 공룡의 혈관에 해당한다는 사실을 최초로 확인했다고 밝혔다. 브라키로포사우루스는 오늘날의 북아메리카 대륙에 서식했던 7~9m 크기의 초식공룡이다.
이번 연구를 이끈 분자고생물학 연구팀 클릴랜드 박사는 학부생 시절 고분해능 질량분석법(high-resolution mass spectrometry)을 통해 브라키로포사우루스의 다리뼈에서 해당 조직을 발견한 이래 그 정체를 밝히기 위해 연구를 계속해온 것으로 알려졌다.
박사는 당시 이 조직에서 근육 단백질을 이루는 2가지 기본적 단백질 중 하나인 미오신(마이오신)을 발견했으며 이를 근거로 해당 조직이 공룡의 정맥일 수 있다는 이론을 내놓았었다.
그러나 그동안 학자들은 공룡화석에서 연조직 세포를 발견할 경우 이를 외부에서 유입된 박테리아 혹은 균류(菌類)의 일부인 것으로 여겨왔기 때문에 그의 이론은 힘을 얻지 못했다.
이번에 클릴랜드 박사와 연구팀은 해당 조직이 외부 유입물질이 아닌 공룡의 혈관일 경우 공룡들의 후손인 조류의 혈관에서 발견되는 것과 유사한 특성을 보이리라는 가설을 세우고 연구를 진행했다.
이러한 가설을 확인하기 위해 연구팀은 타조 및 닭의 뼈 속 혈관 조직에서 단백질을 추출한 뒤 이를 화석에서 발견된 연조직과 비교해보았다. 그 결과 두 조직에서 몇 가지 단백질과 펩타이드(펩티드) 배열이 동일하게 발견됐다고 연구팀은 밝혔다.
연구팀에 따르면 이번 결과는 혈관과 연조직 또한 화석 안에서 수백만 년씩 보존될 수 있다는 기존의 일부 학설을 뒷받침하는 것이다. 또한 고분해능 질량분석법이 멸종생물의 연조직 분석 에 있어 단백질 식별에 적합하게 활용될 수 있는 기술이라는 점을 증명하는 것이기도 하다.
클릴랜드 박사는 “이번 연구는 멸종생물의 혈관에 대한 첫 번째 직접분석”이라며 “장기간 보존될 수 있는 단백질과 신체조직에는 무엇이 있는지, 또한 이들이 화석화를 통해 어떤 변화를 겪는지 이해할 기회를 제공하고 있다”고 설명했다.
이어 “또한 이번 연구는 멸종 생물들 간의 진화학적 연관관계를 연구하는데 있어 새로운 방향을 제시해줬다”고 전했다.
이번 연구는 전문지 ‘프로테움 연구 저널’(Journal of Proteome Research)최신호에 소개됐다.
사진=ⓒ노스캐롤라이나 주립대학교
방승언 기자 earny@seoul.co.kr
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