공룡 알껍질에 숨은 시계가 고대 화석 연대 측정 비밀을 밝히다

갓 부화한 트로오돈troodontid과 유사한 공룡이 알껍질 조각 사이에 쉬는 모습을 재현한 그림 (몽골의 미소트로오돈과 유형을 기반으로 함). 이 알껍질들은 고대 토양에 묻히면서 지표수와 접촉하여 알껍질 방해석 결정에 초기 우라늄이 함유되었다. 출처: Eva Utsukiyouhei/ 스텔렌보스 대학교

 

과학자들이 전 세계 화석 연대 측정 방식에 혁명을 일으킬 수 있는 획기적인 발견을 했다.

세계적인 지질학자 및 고생물학자 연구팀이 화석화한 공룡 알껍질을 직접 분석하여 화석이 포함된 암석 연대를 측정할 수 있는 혁신적인 기술을 개발했다.

이 놀라운 발견은 발굴 현장에서 항상 구할 수 있는 것은 아닌 주변 물질에 의존하는 기존 방식에 대한 신뢰할 수 있는 대안을 제시한다.

네이처Nature에 발표된 이 연구는 스텔렌보스 대학교 지구과학과 라이언 터커Ryan Tucker 박사가 이끌었다.

이번 발견은 수백만 년에 걸쳐 고대 종과 생태계가 어떻게 진화하고 상호작용했는지에 대한 새로운 통찰력을 제공할 것으로 기대된다.

고비 사막에서 발견된 공룡 알 화석은 연대 측정에 사용되는 우라늄과 납 동위원소를 함유한 방해석 구조를 보여준다. (저작권: 라이카유/CC BY-SA 3.0)

전통적인 화석 연대 측정법이 왜 그렇게 어려웠을까?

전 세계 많은 화석 발굴지에서 정확한 연대 측정이 어려워 과학자들이 화석이 언제 형성되었는지 파악하는 데 상당한 어려움을 겪고 있다.

이러한 지식 공백은 고대 종과 생태계가 시간이 지남에 따라 어떻게 진화했는지에 대한 이해를 크게 제한했다.

전통적인 연대 측정 방법은 일반적으로 화석 주변 암석에서 발견되는 지르콘zircon이나 아파타이트apatite와 같은 광물에 의존하지만, 이러한 광물은 모든 고고학 유적지에서 항상 구할 수 있는 것은 아니다.

뼈나 이빨 같은 화석 잔해 연대를 직접 측정하려는 이전 시도는 종종 신뢰할 수 없거나 일관성이 없는 결과를 낳았다.

터커 박사와 그의 국제 연구팀은 주변 광물이나 골격 잔해에 집중하는 대신 완전히 다른 대상을 주목했다.

바로 화석화한 공룡 알껍질이다.

정밀한 원소 매핑과 결합한 첨단 우라늄-납advanced uranium-lead (U-Pb) 연대 측정법을 사용해 연구팀은 알껍질 방해석calcite 구조에 갇힌 극미량 우라늄과 납을 측정하는 데 성공했다.

이러한 방사성 원소는 알려진 속도로 붕괴되므로, 알이 수백만 년 전에 언제 묻혔는지 정확하게 알려주는 내장 시계 역할을 한다.

이 자연적인 시간 측정 메커니즘은 오랜 세월 동안 달걀 껍질에 숨어 있다가 발견되기를 기다렸다.

아르헨티나 파타고니아에서 발견된 백악기 후기 공룡 알껍질 화석 조각. (James St. John/CC BY 2.0)

대륙을 넘나드는 혁신적인 방법 검증

연구진은 미국 유타주와 몽골의 전설적인 고비 사막이라는, 완전히 다른 두 지역에서 발견된 공룡 알껍질을 대상으로 혁신적인 방법을 엄격하게 검증했다.

그 결과, 알껍질 연대 측정 정확도가 놀라울 정도로 높았으며, 동일 지역 화산재층 연대 측정 결과와 비교했을 때 약 5% 오차 범위 내에서 정확한 연대를 측정할 수 있음을 보여주었다.

몽골에서는 공룡 알과 둥지가 발견된 유명한 유적 연대를 최초로 직접 측정하는 데 성공하며 중요한 이정표를 세웠다.

이 유적은 백악기인 약 7500만 년 전으로 추정된다.

터커 박사는 "알껍질을 구성하는 방해석은 놀라울 정도로 활용도가 높다"고 설명하며, "이를 통해 화산재층이 없는 화석 유적의 연대를 측정할 수 있는 새로운 방법을 찾았는데, 이는 수십 년 동안 고생물학 연구에 걸림돌이 된 문제다"고 덧붙였다.

공룡 진화를 이해하는 강력한 도구

이 획기적인 프로젝트에는 노스캐롤라이나 자연과학박물관, 노스캐롤라이나 주립대학교, 콜로라도 광산대학, 몽골 과학아카데미 고생물학연구소, 브라질 오우로프레토 연방대학교 등 여러 명망 있는 기관 과학자들이 참여했다.

몽골 현장 조사는 몽골 공룡 탐사 연합Mongolian Alliance for Dinosaur Exploration (MADEx)을 통해 진행했으며, 내셔널 지오그래픽 협회와 미국 국립과학재단의 전폭적인 지원을 받았다.

이 연구는 공룡 알껍질이 지질학적 시간을 정확하게 기록할 수 있음을 입증함으로써 생물학과 지구과학 사이에 전례 없는 새로운 연결고리를 만들어냈다.

이는 전 세계 연구자들에게 이전에는 정확한 연대 측정이 불가능했던 화석 산지의 연대를 측정할 수 있는 매우 귀중한 도구를 제공한다.

"화석의 직접 연대 측정은 고생물학자의 꿈"이라고 이 연구 공동 저자인 린지 재노Lindsay Zanno 노스캐롤라이나 주립대학교 연구 부교수 겸 노스캐롤라이나 자연과학박물관 고생물학 책임자는 말한다.

"이 새로운 기술을 활용하면 이전에는 풀 수 없었던 공룡 진화에 대한 미스터리를 풀 수 있습니다."

이 기술의 다재다능함은 기존 연대 측정 방법이 실패한 전 세계 수많은 화석 유적에 적용될 가능성을 의미한다.

이는 다양한 공룡 종 생존 시기, 진화 과정, 그리고 고대 생태계 변화 양상에 대한 새로운 발견으로 이어질 수 있다.


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이 소식은 연구진 입을 통해 직접 전한 적 있다. 
 
간접 연대는 싫다, 공룡알껍질 직접 연대 측정
https://historylibrary.net/entry/Dinosaur-eggshells

간접 연대는 싫다, 공룡알껍질 직접 연대 측정

나아가 우리 역시 공룡알이 출토되었거니와 저에 기반한 분석이 있어야겠다.