2007년 09월 05일
공룡 두개골에 대한 고찰
▷ 형태와 특징
☞ 사실 공룡의 두개골은 아주 다양한 모습을 보입니다. 특히 용각류나 조반류의 경우는 매우 다양하고 특징적인 모습을 보이기 때문에 이번의 고찰에서는 비교적 규칙성을 가진 '수각류'에 한정해서 특징을 살펴보겠습니다.
(출처 : http://www.paleoclones.com/images/fossils/large/048.jpg)
(출처 : http://fossils.valdosta.edu/fossil_pages/fossils_tri/images/d4_L.gif)
기본적으로 육식 공룡의 두개골은 안와(Orbit)를 사이에 두고 전안와창과 측두공이 발달하는 특징이 있습니다. (그림 참조-클릭해서 보세요~) 전체적인 형태를 보면 소형 수각류는 하악골(아래턱뼈)과 상악골(위턱뼈)이 두껍지 않아 '삼각형'에 가까운 모습을 보입니다. 그러나 대형 수각류는 점차 박스에 가까운 모습을 보여줍니다. 그중에서도 Tyrannosaurus는 정말 독특한 모습을 보여줍니다. 언젠가 박코스님께서 말씀하셨던 것처럼 상악골 부근에 다소 굴곡이 있어 거의 네모난 형태의 두개골을 보여줍니다. 반면에 알로사우루스의 경우는 전형적인 대형 수각류의 두개골 모습을 보여줍니다. 겉으로 보시면 알겠지만 확실히 티란노사우루스의 두개골이 알로사우루스의 두개골에 비해서 강력하게 보입니다. 실제로 그랬었고요. 하악골 부분을 유심히 살펴보시면 티란노사우루스는 상당히 발달한 하악골을 가지고 있다는 것을 알 수 있습니다. 아마도 현재까지 발견된 공룡들 중 가장 강력한 턱을 가진 공룡이 바로 Tyrannosaurus일 것이란 것엔 의심의 여지가 없을 겁니다. 더 큰 두개골을 가진 카르카로돈토사우루스나 기가노토사우루스는 알로사우루스와 비슷한 모습의 두개골을 보여줍니다. 상대적으로 티란노사우루스보다 부실한 듯한 그런 느낌이죠. 그리고 쥐라기공원3에 등장했던 스피노사우루스의 경우는 악어처럼 긴 턱이 있고 이빨도 악어처럼 물고기를 잡아먹기에 적합한 형태였다고 합니다.
수각류는 덩치가 커지는 비율에 비해 두개골이 커지는 비율이 큰 특징을 가집니다. 실제 에오랍토르는 두개골 길이가 목에서 골반까지 길이의 약 27%를 차지하지만, 티란노사우루스는 무려 47%를 차지한다고 합니다. 그리고 무거운 두개골의 질량을 줄이고자 두개골에는 많은 공간(fenestrae)이 존재합니다.
▷ 다양한 두개창(Fenestrae)
☞ 수각류는 대체로 5개 정도의 두개창이 있습니다. 콧구멍, 전안와창, 안와, 측두창 그리고 하악창이 존재합니다. 이렇게 많은 구멍은 두개골의 질량을 줄임과 동시에 근육이 부착할 수 있는 공간을 확보해주게 됩니다.
① 콧구멍(Nostril)
☞ 맨 앞에 있으며 포유동물처럼 콧구멍을 양쪽으로 나누는 서골이 발달했습니다. 이는 많은 양의 공기를 들이마실 수 있다는 것을 보여주며 공룡이 '온혈 동물'이었을 가능성에 대한 좋은 증거가 되기도 합니다.
② 전안와창(Antorbital fenestra)
☞ 수각류 공룡에서 볼 수 있는 특징으로 두개골에 공기가 가득 차 있는 공간을 만들어 질량을 줄이는 역할을 합니다. 사실 이런 구멍은 작은 것까지 포함하면 상당수 발견되지만 그 중 가장 큰 것이 바로 전안와창입니다. 이 부분은 사람도 나타납니다. 그런데 우리는 두개골로 덮여 있어서 겉에서는 구별되지 않지만 X-ray를 찍으면 나타난다고 합니다. 평소에는 공기가 있지만 경우에 따라서는 코와 피가 고여있는 경우가 있는데, 이런 경우를 축농증이라고 한다는군요.
③ 안와(Orbit)
☞ 눈동자가 위치하는 공간입니다. 일반적으로 수각류의 경우는 눈동자가 커서 상당히 발달한 시각을 가졌을 것이란 추측을 가능케 합니다. 또한, 수각류들의 정면 모습을 보면 주둥이 부분이 비교적 갸름하게 생긴 것을 볼 수 있는데, 이는 비교적 뒤쪽에 있는 눈의 시야 확보를 위한 것이라고 합니다. 알로사우루스의 경우는 지나치게 갸름한데 일부 학자는 입을 벌리면 상하악골이 좌우로 확장되었을 가능성을 제시하기도 한다는군요. 수각류들은 입체 시야를 가지고 있어 거리 판단 능력이 있었고, 초식공룡들의 경우는 넓은 시야를 가지는 대신 입체시야는 가지지 못했다고 합니다.
④ 측두창(Temporal fenestra)
☞ 공룡의 두개골 형태를 이궁형(diapsid)라고 부르는 것은 바로 2개의 측두창이 거의 직각을 이루고 있기 때문입니다. 상측두창은 측면에서는 잘 보이지 않으며 배면(dorsal view - 등 쪽)에서 보면 쉽게 확인할 수 있습니다. 이곳은 두개골과 아래턱(하악)을 고정하는 근육이 부착되었던 공간이라고 합니다. 측두근과 교근을 발달시켜 악력(무는 힘)을 배가시키기 위함이라고 합니다.
⑤ 하악창(Mandibular fenestra)
☞ 본래 파충류는 몇 개의 뼛조각들이 결합을 해서 아래턱(하악)을 구성하는 특징이 있습니다. 또한, 아래턱은 두개골과 완전히 융합되지 않고 관절처럼 유격이 있습니다. 그래서 비교적 큰 먹이를 삼킬 수 있다고 합니다. 공룡도 비슷한 구조가 나타납니다. 그러나 상대적으로 파충류보다 줄어든 개수의 뼈가 있지요. 크게 3개의 뼈가 있는데 이빨이 부착되어 있는 치골(Dentary), 치골의 뒤쪽에 상각골(Surangular)과 각골(Angular)이 있습니다. 그리고 이들 뼈가 만나는 부분에 형성된 공간을 '하악창'이라고 부릅니다. 이곳에는 근육이 부착되어 뼈와 뼈가 유격을 하고 움직일 수 있게 도와준다고 합니다. 그래서 비교적 큰 먹이를 물어 제압할 수 있다고 합니다. 그러나 포유동물은 아래턱이 치골로 융합되어 동급일 경우 훨씬 강력한 악력을 제공해줍니다. 또한, 하악골과 상악골이 두개와 완전히 융합되어 튼튼한 모습을 보여주죠. 그리고 수각류의 상악골과 하악골은 S자 형태로 맞물리는데, 이는 입을 닫을 때 이빨이 동시에 물 수 있기 위함이라고 합니다. 현생 악어도 마찬가지의 형태가 나타납니다.
턱의 발달을 보면 생물의 진화 양상을 조금 이해할 수 있을 것 같습니다. 턱에 대한 얘기는 조금 더 하고픈 부분이 있고 이에 대한 것은 차후에 '화석 이야기'에서 다뤄보도록 하겠습니다.
# by | 2007/09/05 20:02 | 공룡 이야기 | 트랙백 | 덧글(12)
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http://myfriday.joins.com/myfriday/component/htmlphoto/200705/HP_20070528105238-002.JPG
↑ 요 그림에서 보는 바와 같습니다.
같은 사이즈의 인간이나 포유류 머리통하고 비교해보면 참 구멍도 큼직큼직하고..;;;
조류랑 거시기하다는 말이 확실히 신빙성 있어보여요 'ㅅ'
예전에 저는 육식공룡 사전을 구한 뒤 초식공룡 자료집도 구하고 싶었디만서리
그럴 수 없어서 그쪽의 골격에 대해서는 비교적 식견이 부족합네다.
골격뿐 아니라 세부적인 종의 분류에 대해서도 말이디요.
육식/초식공룡 혹은 용반류와 조반류 공룡 자료(화석)를 함께 가지고 있었다면
비교를 통해서 보다 많은 것을 배울 수 있었을 텐데 아쉬움이디요.
물론 수많은 초식공룡 측면투시도가 들어 있는 책은 가지고 있었지만
문제는 '상상'에 의한 복원도가 아닌 화석 자체의 골격이 별로 없었다는 것입네다.
기러다 보니 주로 (가진 게 그것뿐인) 육식공룡(수각류)들 골격만 계속 비교하고,
기래서리 그 중에서도 티라노의 두개골이 아주 특색이 있다는 걸 알게 됐디요.
미국만화에 나오는 마초맨이나 일본(혹은 그 영향을 받은 한국)만화의 '덩치',
그리고 실제 스포츠선수들을 보면 턱이 매우 발달한 이덜이 있는데, 그들은 실제로도 매우 강하디요.
티라노의 듬직한 턱주가리 역시 그런 관점에서 보아야 한다는 데 저도 동의.
그리고 수각류는 덩치가 커질수록 오히려 머리 비율이 크다는 특이한(?) 형태,
정말 모처럼 되새깁네다. 저도 근연종들의 화석을 비교하면서 그 점을 깨달았디요.
(대표적으로 티라노와 알베르토사우루스를 비교해 보면 한눈에 들어오디요.
기런데 비단 이것은 수각류뿐 아니라 고양잇과도 기런 듯합네다.
재규어나 표범에 비해 호랑이나 사자 대갈통이 크니 말입네다.)
개인적으로 스피노사우루스의 이빨화석을 하나 소장중인데 꽤 작은 크기입니다.