2009년 12월 02일
공룡은 온혈 동물인가? (1)처음으로 공룡의 온혈성을 주장한 학자는 누구일까요? 고생물학계 이단아로 알려진 Bakker일까요? 사실 처음으로 공룡의 온혈성을 주장했던 학자는 '공룡'이란 용어를 만든 Owen 경입니다. 오언 경은 공룡 다리가 직립형인 것에 착안해 기존의 파충류와는 달리 활발한 신진대사를 갖춘 동물이라 생각했습니다. 그리고 이런 주장은 19세기 말까지 받아들여졌습니다. 그러나 20세기에 접어들면서 공룡은 파충류와 같은 신진대사를 지닌 느리고 거대한 동물로 표현되었습니다. 즉, 꼬리를 질질 끌고 다니면서 느릿느릿 걸어 다니는 모습의 고전적 모습이 바로 냉혈성의 공룡 모습입니다.
그러나 1970년대에 접어들면서 Bakker를 중심으로 공룡의 온혈성이 재조명되었습니다. 그리고 1990년대 이후 깃털공룡이 발견되면서 공룡은 새의 조상으로 새와 같은 온혈성 동물이었다고 생각했습니다. 그러나 여전히 공룡의 온혈성 여부를 놓고 학자마다 의견이 다릅니다. 오늘은 공룡의 온혈성을 주장하는 학자들의 주장을 정리해볼까 합니다. 그리고 이에 대한 반론은 다음 포스트에 정리해보겠습니다.
★ 공룡 온혈성과 관련한 여러 가지 증거
ⓐ 고기후학(Palaeoclimatology)적 증거
☞ 1960년대 처음으로 Alaska에서 극 지방 공룡이 발견된 이후 다양한 종류의 공룡(백악기)이 북극과 남극 지역에서 발견되었습니다. 이는 공룡이 고위도에서 생존 가능했다는 것이며 이는 공룡이 온혈성이었음을 보여준다는 겁니다.
ⓑ 포식자-피식자 비율 (Predator-prey ratios)
☞ 일반적으로 현생 포유류 포식자-피식자 비율(P/P ratios, 이하 P/P로 표현하겠습니다.)이 대략 5% 정도를 차지하지만, 파충류는 30-50%에 이른다고 합니다. Bakker는 이런 것에 착안해 여러 환경에서의 P/P를 조사했습니다.
- 초기 단궁류 (basal synapsids - 주로 반룡류) : 25-30% (냉혈성)
- 수궁류 (therapsids) : 10-20% (냉혈성과 온혈성의 중간)
- Pseudosuchia (Crurotarsi - 악어형 발목을 지닌 지배파충류) : 10-20% (냉혈성과 온혈성의 중간)
- 공룡 : 0.5-3.5% (온혈성)
- 포유류 : 0.5-4.5% (온혈성)
결과적으로 이런 P/P는 공룡이 활동적인 온혈성 동물이란 것을 보여준다는 겁니다.
ⓒ 직립형 보행과 빠른 속도 (Erect gait and high-speeds)
☞ Owen 경이 주장했던 것과 같은 맥락입니다. 즉, 현생 동물 중 포유류와 조류만이 직립형 자세를 지니며 온혈성이므로 공룡 역시 온혈성이라는 주장입니다. 1993년 (1994년인가?) 개봉한 쥐라기공원에서 티렉스가 자동차를 쫓아 역동적으로 달리는 모습과 역동적인 모습의 벨로키랍토르가 바로 이런 맥락이라 생각하시면 될 듯싶습니다.
ⓓ Haemodynamics
☞ 현생 파충류를 비롯한 냉혈성 동물은 모두 심장과 머리의 높이 차이가 1미터를 넘지 않습니다. 만약 1미터 이상이 되면 더욱 큰 혈압을 낼 수 있는 심장이 필요하며 이런 심장 구조는 2심방 2심실 형태라는 겁니다. 따라서 브라키오사우루스를 비롯한 거대한 용각류나 거대한 조각류, 수각류 등은 2심방 2심실 구조의 큰 심장이 필요하고 이는 온혈성을 보여주는 증거라고 주장합니다.
ⓓ 골조직학(Bone histology)적 증거
☞ 흔히 공룡 입문 서적이나 공룡 관련 책에서 볼 수 있던 내용이실 겁니다. 공룡 뼈의 단면을 보면 많은 혈관이 지나간 흔적이 발견되는데 - 흔히, 하버스관(Haversian bone, system)이라 합니다. - 이는 현생 포유류와 조류에서 발견되는 특징이라는 겁니다. 즉, 많은 혈관이 빠른 신진대사를 위한 것이란 주장입니다. 또한, 뼈의 생장선과 관련해 일반적으로 빠른 성장을 보여주는 fibrolamellar 구조가 공룡 뼈에서 나타난다는 주장입니다. 반면 생장이 느린 파충류는 lamellar-zone 구조 (생장선이 두드러진 구조)가 나타난다는 겁니다.
사진에서 A가 lamellar-zonal bone이며, B가 fibrolamellar bone입니다. A에는 수많은 생장선이 보이지만 B에서는 거의 없거나 적은 수만 나타나는데 화살표 한 부분이 생장선입니다.
ⓔ 빠른 생장 속도 (High growth rates)
☞ 일반적으로 파충류는 생장 속도가 느리며 온혈성인 포유류와 조류는 생장 속도가 빠릅니다. 즉, 이런 것을 바탕으로 공룡의 생장 속도를 조사한 결과 거대한 용각류조차도 10-15년 정도 지나면 성체 크기까지 자란다는 겁니다. 이런 것이 곧 공룡이 온혈성을 지녔다는 증거라고 주장합니다.
ⓕ 깃털 (Feathers)
☞ Bakker는 공룡 온혈성과 관련해 일부 공룡은 깃털을 지닐 것이란 주장을 했습니다. 그리고 1996년 중화용조 (Sinosauropteryx)의 발견으로 이런 주장의 타당성이 증명되었습니다. 이후 많은 깃털공룡이 발견되면서 이는 공룡 온혈성의 중요한 증거로 자리 잡았습니다.
ⓖ 중심부와 말단부 온도 차이 (Core and peripheral temperatures)
☞ 온도에 따라 18O/16O가 달라진다는 것을 바탕으로 티렉스 갈비뼈, 등뼈와 말단부인 꼬리뼈, 다리뼈에서의 비율을 조사한 결과 약 4℃ 정도의 차이가 난다는 결과를 얻게 되었습니다. 이처럼 말단부와 중심부 온도 차가 거의 없다는 것은 온혈성의 증거라고 주장합니다.
이처럼 많은 증거를 바탕으로 많은 학자는 공룡 온혈성을 주장합니다. 그러나 이에 대한 반론도 만만치 않다는 겁니다. :) 그래서 여전히 논쟁은 진행형입니다.
다음 포스트에서는 이에 대한 반론에 대해 적어보겠습니다.
Refs
1. Michael J. Benton (2004) Vertebrate Palaeontology, Wiley-Blackwell. 219-223.
2. Thomas R. Holtz, Jr. (2007) Dinosaurs: The Most Complete, Up-to-Date Encyclopedia for Dinosaur Lovers of All Ages, Random House Books. 311-320.
# by 꼬깔 | 2009/12/02 12:42 | 공룡 이야기 | 트랙백 | 덧글(21)
