공룡 미라로 실제 공룡을 재구성한 획기적 성과 나와

[관련 동영상은 아래에 첨부되어 있다]

Dinosaur 'mummies' unlock secrets of their real-life appearance

 
이 두 동영상에는 각각 다음과 같은 설명이 있다. 

약 6천 6백만 년 전, 대멸종 직전, 오리주둥이 공룡 에드몬토사우루스 아넥텐스는 해안선 부드러운 진흙 속을 걸으며 햇볕에 말린 다른 개체의 사체를 지나가며 발자국을 남겼다. 그러다가 자신의 숙적인 거대한 포식자 티라노사우루스 렉스를 발견하고는 돌아서서 도망쳤다. 홍수로 오리부리 사체가 묻혔고, 화석 뼈 골격 위에 점토 가면처럼 살집이 그대로 보존되어 오늘날 와이오밍 중부 동부의 황무지에 있는 작은 지역에 서식했다. 사진 제공: 다니 나바로 작품, 조너선 메츠커 스토리보드, 다비데 라 토레 애니메이션 
 
오리주둥이 공룡 에드몬토사우루스 아넥텐스(Edmontosaurus annectens)의 새로운 미라 두 구를 포함하여 6구의 공룡 미라가 발견된 와이오밍 동중부의 "미라 구역" 드론 영상. 사진 제공: 시카고 대학교 화석 연구소
 

공룡 '미라', 실제 모습의 비밀 밝혀

by University of Chicago Medical Center

시카고 대학교 전문가들이 사이언스지에 탑재한 새로운 논문에서 약 6천6백만 년 전 오리주둥이 공룡 에드몬토사우루스 아넥텐스duck-billed dinosaur Edmontosaurus annectens의 사체가 비늘과 발굽의 미세한 부분까지 보존된 공룡 "미라"로 변형되는 과정을 설명했다.

점토 주형clay templating이라고 일컫는 공룡의 살덩어리 표면은 매장 후 1/100인치(약 0.1인치) 두께의 얇은 점토 마스크로 뼈대 위에 보존되었다.
 

어린 오리주둥이 공룡 에드몬토사우루스 아넥텐스duck-billed dinosaur Edmontosaurus annectens 미라와 시카고 대학교 화석 연구자 타일러 케일러Tyler Keillor. "에드 주니어Ed Jr."라는 별명을 지닌 이 공룡 미라는 약 6천6백만 년 전 홍수에 잠겼지만, 화석화된 골격은 그대로 보존되어 있었고, 얇은 점토층에는 비늘로 뒤덮인 주름진 피부와 등 위로 솟은 살덩어리 볏이 넓게 분포되어 있었다. 출처: 시카고 대학교 화석 연구소

 
과학자들은 다양한 영상 기술을 사용하여 목과 몸통을 덮는 높은 볏부터 꼬리와 발가락을 감싸는 발굽 위의 가시까지, 살아 있던 공룡의 살덩어리 모습을 복원했다.

화석화한 발자국과 함께, 오랫동안 추측되었지만 이처럼 자세히 증명된 적은 없던 오리주둥이 공룡의 모습이 이제 눈앞에 다가왔다.

"우리가 확신할 수 있는 대형 공룡의 완전하고 구체적인 모습을 처음으로 보게 된 것"이라고 시카고 대학교 유기체 생물학 및 해부학 교수이자 이 연구 수석 저자인 폴 세레노Paul Sereno 박사는 말했다.

"이 발견이 이루어진 와이오밍의 황무지는 독특한 '미라 지대mummy zone'로, 대학 학부생 팀이 수년간 방문하여 수집한 화석 덕분에 더 많은 놀라움을 선사할 것입니다."

현장 퍼즐에서 완전한 프로필까지

세레노와 그의 팀은 역사적 사진과 현장 탐사를 활용하여 20세기 초 여러 유명한 공룡 미라가 발견된 와이오밍 동중부 유적을 이전하고, 좁은 "미라 구역"을 파악했다.

이렇게 쌓인 강모래에서 그들은 두 구 새로운 에드몬토사우루스 미라(후기 유년기와 초기 성체)를 발굴했는데, 이 미라들은 넓은 면적의 외피가 보존되어 있었다. 

세레노는 자신이 발굴한 공룡 미라가 이집트 무덤에서 인간이 만든 미라와는 다르다고 설명한다. 유기물이 전혀 남아 있지 않기 때문이다.

새롭게 발견된 표본과 이전에 미라로 분류된 표본(20세기에 같은 장소에서 발견된 표본 포함) 모두에서 피부, 가시, 발굽은 조직이 아니라 매장 직후 사체 표면에 형성된 1mm 미만의 점토막 형태로 보존되어 있었다.

세레노는 "이것은 가면이자, 모형이며, 바람에 날려버릴 수 있을 만큼 얇은 점토층"이라고 말했다.
"우연히 사체 바깥쪽으로 끌려들어 보존된 것입니다."

연구팀은 병원 및 마이크로 CT 스캔, 박편, X선 분광법, 점토 분석, 그리고 발견 장소 조사 등 여러 영상 도구를 활용했으며, 이를 통해 이 독특한 보존 상태가 어떻게 발생했는지를 밝혀냈다.

햇볕에 말린 공룡 사체가 돌발 홍수로 갑자기 덮이면, 사체 표면의 바이오필름이 정전기적으로 젖은 퇴적물에서 점토를 끌어내 웨이퍼처럼 얇은 템플릿 층으로 응고시켜 3차원으로 실제 표면을 포착했다. 이후 유기물은 분해되어 사라지고 그 아래의 골격은 오랜 시간에 걸쳐 화석화했니다.

이처럼 부드럽고 종이처럼 얇은 점토 경계면을 노출시키기 위해 논문의 공동 저자인 화석 연구소 관리자 타일러 케일러 주도 하에 몇 시간 동안 세심한 세척 작업이 필요했다.

박사후연구원 에반 사이타Evan Saitta가 이끄는 다른 연구진은 3D 표면 영상, CT 스캔, 그리고 당시 발자국을 이용하여 미라의 부드러운 해부학적 구조를 추적하고, 미라 안팎의 퇴적물의 특징을 분석하며, 발굽을 발자국에 다시 맞춰 넣었다.

디지털 아티스트들이 과학팀에 합류해 공룡 시대가 끝나갈 무렵 부드러운 진흙 위를 걷는 오리주둥이의 살찐 모습과 움직임을 재구성했다.
 

"에드 주니어"라는 별명을 가진 어린 오리주둥이 공룡 에드몬토사우루스 아넥텐스의 등에 있는 비늘로 덮인 볏. 사망 당시 약 두 살이었던 것으로 추정되는 이 어린 오리주둥이는 지금까지 발견된 유일한 어린 공룡 미라입니다. 사진 제공: 타일러 케일러/화석 연구소"

 
"대중이 감상할 수 있는 과학적 발견을 위해 드림팀을 구성하는 데 시간을 투자할 가치가 있다고 생각한다"고 세레노는 말했다.

"이렇게 거대한 선사 시대 파충류의 모습을 할로윈에 맞춰 본 적은 없었습니다."

볏, 가시, 비늘

연구진은 두 구 새로운 미라를 사용하여 에드몬토사우루스 아넥텐스의 완전하고 살집 있는 모습을 복원했다.

"두 표본은 서로 아름답게 조화를 이루었다"고 세레노는 말했다. "처음으로 흩어진 부분이 아닌 전체 모습을 볼 수 있었습니다."

그들은 목과 몸통을 따라 살찐 볏으로 시작하여 엉덩이를 지나 꼬리까지 이어지는 단일 줄 가시로 이어지는 연속적인 중앙선 특징을 확인했다. 각 가시는 단일 척추 위에 위치하고 서로 맞물려 있다.

하체와 꼬리는 가장 큰 다각형 비늘을 가지고 있었지만, 대부분은 지름이 1~4mm에 불과한 작은 자갈 같은 비늘이었는데, 이는 12미터가 넘는 길이로 자라는 공룡치고는 놀라울 정도로 작았다.

흉곽 위에 보존된 주름은 이 오리주둥이 공룡의 피부가 얇았음을 시사한다.

약 6,600만 년 전 와이오밍 중부 동부에서 발견된 미라를 바탕으로 오리주둥이 공룡의 생전 모습을 묘사한 그림이다. 이 미라는 비늘 피부와 발굽을 보여준다. 목과 몸통에는 살찐 볏이 있었고, 엉덩이와 꼬리에는 살찐 가시가 있었으며, 뒷발의 발가락을 덮는 발굽이 있었다. (다니 나바로 작품). 사진: 다니 나바로

발굽 공룡hoofed dinosaur

더 큰 미라의 뒷발에는 가장 놀라운 것이 있었다. 바로 발굽이었다.

세 개 뒷발가락 끝은 말처럼 평평한 바닥을 가진 쐐기 모양 발굽으로 싸여 있었다.

연구팀은 미라 발의 CT 스캔과 같은 시기에 발견된 가장 잘 보존된 오리주둥이 발자국의 3D 이미지를 사용하여 전자를 후자에 연결했다.

두 자료에서 얻은 정보를 모두 활용하여 뒷발의 모습을 정확하게 복원했다. 발굽으로만 땅에 닿는 앞발과 달리, 뒷발은 발굽 뒤에 두꺼운 발꿈치 패드가 있다.

"오리부리 미라에는 놀라운 '최초'가 너무나 많이 보존되어 있습니다. 육상 척추동물에서 기록된 최초의 발굽, 최초로 확인된 발굽 파충류, 그리고 앞다리와 뒷다리 자세가 다른 최초의 네 발굽 동물까지 말입니다." 세레노 말이다.

학계의 미래를 형성하다

해부학적 발견 외에도, 이 연구는 공룡 연골 해부학에 대한 미래 연구를 위한 툴킷을 제공한다.

새로운 준비 방법, 연골 구조와 비늘에 대한 명확한 용어, 화석에서 살점 모델까지의 이미징 워크플로, 그리고 공룡 미라 제작 레시피가 그것이다.

연구팀의 미라 연구는 단순한 발견을 넘어, 향후 발견될 화석에 적용하기 위한 점토 주형을 이용한 공룡 미라 제작에 대한 새로운 모델을 제시한다.

저자들은 또한 앞으로의 연구 방향에 대해서도 언급한다.

와이오밍 지층과 다른 지역에서 유사하게 보존된 표본에 대한 표적 탐색, 이제 신뢰할 수 있는 외부 경계를 가진 생체역학 모델, 그리고 점토 주형이 언제 어디에서 자리 잡았는지 탐구하는 동반 분석 등이 그것이다.

세레노는 "이 논문은 내가 발표한 논문 중 단연 최고일 것"라고 말했다.

"현장에서 실험실, 그리고 3D 재구성까지, 그리고 유용한 용어들을 정의해 놓은 이 논문은 정말 대단한 논문입니다. 이 놀라운 화석들이 어떻게 생겨났는지, 그리고 우리가 그 화석들로부터 무엇을 배울 수 있는지에 대한 일관된 이야기를 담고 있죠."

More information: Paul C. Sereno, Duck-billed dinosaur fleshy midline and hooves reveal terrestrial clay-template "mummification", Science (2025). DOI: 10.1126/science.adw3536. http://www.science.org/doi/10.1126/science.adw3536

Journal information: Science 
Provided by University of Chicago Medical Center