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[핵잼 사이언스] 날지 못하는 소형 공룡이 풍성한 깃털 가졌던 이유

수정: 2021.10.13 09:31

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▲ 풍성한 깃털을 지닌 소형 공룡인 카우뎁테릭스의 그래픽 이미지.

중국 동북부에 위치한 백악기 초기 지층 생물군인 제홀 생물군(Jehol Biota)은 보존 상태가 완벽한 백악기 초기 공룡, 조류, 포유류의 화석이 다수 발굴되어 이 시기 생태계를 연구하는 과학자들에게 중요한 정보를 제공했다.
특히 깃털을 지닌 작은 공룡과 조류 화석이 많이 나와 공룡과 조류의 진화를 이해하는 데 큰 도움이 됐다.

사실 깃털은 화석으로 남기 어려운 부분 중 하나다. 하지만 제홀 생물군이 번성했던 1억2000만 년 전에서 1억3000만 년 전 사이 중국 동북부는 화산 활동이 활발해 화산재가 자주 분출했다. 덕분에 수많은 생물이 손상 없이 순식간에 매몰되어 미세한 깃털의 흔적까지 완벽하게 보존될 수 있었다. 제홀 생물군에서 나온 화석들은 과학자들을 위한 타임캡슐이라고 불러도 좋을 정도로 보존 상태가 탁월하다. 하지만 이렇게 보존 상태가 좋은 깃털 화석이 나오는 데는 또 다른 이유가 있다는 연구 결과가 나왔다.

중국 북경 지질 대학의 고기후학자인 라이밍 장이 이끄는 연구팀은 당시 지층에서 발견된 화석과 다른 지질학적 증거를 분석해 제홀 생물군의 있던 지역의 기후와 지형을 재구성했다.

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▲ 소형 공룡인 카우뎁테릭스(Caudipteryx zoui) 화석. 제홀 생물군에서 발견됐다.

백악기 초기 지구는 지금보다 더 따뜻해 중국 북동부 지역도 섭씨 15도에서 35도 사이를 오가는 열대 혹은 아열대 기후였다. 하지만 제홀 생물군이 번성한 지층에서 발견된 식물과 곤충 화석을 분석한 결과 생각보다 낮은 온도에 적응한 동식물이라는 점이 분명하게 나타났다. 연구팀은 이 시기 지질 활동과 화석 증거를 근거로 제홀 생물군이 평균 기온이 섭씨 6도에 불과한 높이 3000~4000m 정도의 고산지대라고 주장했다.

제홀 생물군이 있었던 장소가 춥고 산소 농도가 낮은 고산지대라면 왜 풍성한 깃털을 지닌 소형 공룡과 조류가 주로 발굴되는지 쉽게 설명할 수 있다. 가볍고 보온성이 뛰어난 깃털이 많을수록 생존에 유리한 환경이기 때문이다. 새는 날기 위해서 그렇다고 해도 날지 못하는 신체 구조를 지닌 소형 공룡들도 풍성한 깃털을 지닌 것은 그렇게 해석할 수 있다. 이번 연구는 날지 못하는 게 분명한 공룡에서 깃털이 진화한 이유가 체온을 유지하기 위해서라는 가설을 지지하는 결과로 해석된다.


공룡 영화의 영향으로 우리는 공룡이 열대 기후에서 깃털 없이도 따뜻하게 지냈을 것으로 생각하지만, 사실 지금과 마찬가지로 당시 지구 역시 매우 다양한 기후와 환경을 지닌 세상이었다. 공룡 역시 뜨거운 사막과 열대우림, 고산지대, 추운 겨울이 찾아오는 고위도 지역 등 다양한 환경에 적응해 여러 가지 형태로 진화했다. 공룡은 우리의 생각보다 훨씬 다양하고 역동적인 생물이었던 셈이다. 

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
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