티라노사우루스 렉스에 보존된 혈관 발견

골절된 티라노사우루스 렉스 갈비뼈의 혈관 구조에 대한 현장 분석 DOI https://doi.org/10.1038/s41598-025-06981-z

 
by Jerit Leo Mitchell, The Conversation

현재 고생물학 연구 상당 부분이 화석에서 유기물 흔적을 찾는 데 집중되어 있지만 안타깝게도 공룡 DNA는 아직 발견되지 않았다.

우리가 공룡에 대해 아는 많은 정보는 땅에서 발굴된 보존된 뼈와 이빨에서 비롯한다. 그러나 이러한 경조직만으로는 제공하는 정보가 제한적이다.

연조직은 화석 기록에서 매우 드물지만, 고대 생명체를 훨씬 더 사실적으로 복원하는 데 도움이 될 수 있다.

이에는 근육, 인대, 색소, 심지어 비늘이나 깃털과 같은 피부까지 포함하며 공룡의 생활 방식과 생김새에 대한 자세한 정보를 담고 있다.

뼈에서 발견되는 또 다른 흥미로운 연조직Soft tissues은 혈관이다. 우리 연구팀은 티라노사우루스 렉스 화석에서 혈관이 보존된 것을 발견했고, 그 연구 결과는 최근 Scientific Reports에 게재되었다.

레지나Regina 대학에서 물리학을 전공하던 학부생 시절, 나는 입자 가속기를 사용하여 화석을 연구하는 연구팀에 합류했다.
 

캐나다 왕립 서스캐처원 박물관Royal Saskatchewan Museum 소장 티렉스T. rex 표본

 
그곳에서 나는 고급 3D 모델을 사용하여 티렉스 뼈에서 혈관을 처음 발견했다. 그로부터 거의 6년이 지났다.

현재 나는 물리학 배경 지식을 활용하여 화석 연구 분석 기법을 발전시키는 박사 학위 과정을 밟고 있다.

특별한 표본

이 혈관은 '스코티Scotty'라는 별명을 가진 놀라운 티렉스T. rex 표본에서 발견되었다.

캐나다 왕립 서스캐처원 박물관Royal Saskatchewan Museum 소장품인 스코티는 지금까지 발굴된 티렉스 중 가장 큰 크기다. 또한 이 화석은 티렉스 화석 중 가장 완벽한 표본 중 하나로 남는다.

스코티는 6천 600만 년 전 힘든 삶을 살았던 것으로 보인다.

회수된 뼈 중 상당수는 다른 공룡과의 싸움이나 질병으로 인한 부상이 있는 것으로 보인다.

특히 갈비뼈 한 부분에는 부분적으로 치유된 큰 골절이 있다.

일반적으로 뼈가 골절과 같은 외상을 입으면 치유 과정 일환으로 해당 부위 혈관 활동이 크게 증가한다.

스코티 갈비뼈에서도 이러한 현상이 발견되었다고 생각한다. 3D 재구성 모델을 통해 광물화한 혈관의 광범위한 네트워크를 확인할 수 있었다.

골절된 티라노사우루스 렉스 갈비뼈의 혈관 구조에 대한 현장 분석 DOI https://doi.org/10.1038/s41598-025-06981-z

고생물학 연구의 혁명

화석 뼈를 분석할 때 두 가지 주요 과제가 있다.

첫째는 화석을 손상시키지 않고 뼈 내부를 어떻게 조사할 것인가다.

둘째는 화석화 과정에서 원래 유기물이 광물질로 대체되고 채워지면서 뼈가 매우 크고 밀도가 높을 수 있다는 것이다.

처음에는 의료용으로 사용되는 것과 유사한 컴퓨터 단층촬영(CT)을 통해 뼈를 손상시키지 않고 영상화할 수 있을 것이라고 생각했다.

이를 통해 첫 번째 문제는 해결되지만, 두 번째 문제는 기존 의료용 CT 기계가 밀도가 높은 뼈를 투과할 만큼 강력하지 않다는 것이다.

우리는 싱크로트론 광synchrotron light, 즉 특수 고강도 X선을 사용하여 검사를 진행했다.

이 X선은 특정 입자 가속기 연구실에서 생성되며, 뼈의 혈관과 같은 미세 구조를 쉽게 조사할 수 있도록 해준다.

싱크로트론 X선은 화학 분석에도 유용할 수 있다. 혈관은 철분이 풍부한 광물화한 주형으로 보존되어 있었는데, 이는 일반적인 화석화 형태이지만 두 개 뚜렷한 층으로 나뉘어져 있었다.

이런 층상 구조는 스코티의 갈비뼈에서 볼 수 있는 뛰어난 보존 상태로 이어진 복잡한 환경적 역사에 기인한다.
 

스코티의 갈비뼈 내부에서 발견된 혈관 구조의 3D 프린팅 복제 Jerit Mitchell

혈관에 기록된 내용

불완전하게 치유된 골절로 생성된 혈관을 분석함으로써 티렉스의 치유 과정을 알아내고, 스코티가 부상을 입은 후 어떻게 생존할 수 있었는지에 대한 추측을 도울 수 있을 것으로 기대한다.

이를 통해 스코티에서 발견된 혈관 구조를 다른 공룡 종은 물론, 조류와 같은 공룡의 현생 친척들과 비교하는 진화적 정보를 얻을 수 있다.

이 결과는 과학자들이 부상이나 질병 징후를 보이는 뼈를 표적으로 삼아 더 많은 혈관이나 다른 유형의 보존된 연조직을 발견할 가능성을 높여 미래의 화석 탐사에도 도움이 될 수 있다.

학제 간 연구와 첨단 기술의 새로운 응용을 통해 공룡의 과거 삶을 이전과는 비교할 수 없을 정도로 재현할 수 있는 잠재력이 매우 크다.
 

과학자들은 비침습적 방법을 사용하여 스코티 갈비뼈 중 하나에 보존된 혈관을 조사했다. Jerit Mitchell / University of Regina via Facebook

Journal information: Scientific Reports 

Provided by The Conversation