고생물학자들은 여전히 세계에서 가장 유명한 공룡, 티라노사우루스 렉스Tyrannosaurus rex의 생김새나 사냥 방식 등에 관한 수많은 비밀을 밝혀내고 있다.
새로운 발견이 있을 때마다 "폭군 도마뱀 왕tyrant lizard kin"에 대한 우리의 이해는 조금씩 더 명확해지기도 하고, 때로는 완전히 바뀌기도 한다.
티라노사우루스 렉스만큼 우리의 상상력을 자극하는 공룡은 없을 것이다.
1905년 명명된 이후, 이 백악기 육식 공룡은 대중의 경외심, 영화계 스타, 그리고 치열한 과학 연구 대상이 되었다.
수십 년에 걸친 연구와 논쟁을 통해 이 악명 높은 포식자의 먹이부터 보행 속도, 체온, 사회생활, 그리고 몸을 덮은 털까지 모든 것이 조사되었다.
"20세기 초, 티라노사우루스 렉스가 처음 발견되었을 당시에는 느릿느릿 움직이는 공룡들이 지배하는 거대하고 야만적인 세상, 마치 끊임없는 전투를 벌이는 듯한 모습이라는 인식이 있었다"고 유니버시티 칼리지 런던 고생물학자 카시우스 모리슨Cassius Morrison은 말한다.
하지만 괴물 같고 늘 굶주린 티라노사우루스 렉스의 초기 이미지는 시간이 흐르면서 다른 거대 육식 공룡들과는 매우 다른 포식자로 바뀌었다.
처음에는 티라노사우루스 렉스가 고대 늪지대를 누비며 꼬리를 질질 끌고 다니며, 피투성이 장대한 전투를 벌이는 무시무시한 존재로 상상되었다.
하지만 이제 우리가 알고 사랑하는 티라노사우루스 렉스는 열혈 육식 공룡으로, 깃털이 있었을 가능성도 있으며, 고대 생태계에서 중요한 역할을 수행한 것으로 이해한다.
경험이 부족하거나 부상당한 초식 공룡들을 잡아먹는 한편, 사냥하기에는 너무 커진 성체 트리케라톱스Triceratops와 에드몬토사우루스Edmontosaurus 사체를 처리하는 역할도 했다.
이러한 변화는 한순간에 일어난 것이 아니라, 발견 하나하나를 통해 점진적으로 완성되었다.
다음은 끊임없이 변화하는 티라노사우루스 이미지에 기여한 다섯 가지 발견이다.
큰 머리에는 작은 앞발이 필요했다
티라노사우루스 렉스의 작은 앞발은 이 공룡의 이름만큼이나 오래된 미스터리였다.
1905년 티라노사우루스 렉스라는 이름을 붙인 논문에서는 이 육식 공룡 앞발이 놀라울 정도로 왜소하다는 점도 지적했다.
한 과학자는 앞발이 먹이를 잡는 데는 아무런 도움이 되지 않았을 것이므로, 짝짓기 시 한 마리가 다른 한 마리에게 매달리는 데만 사용되었을 것이라고 추측했다.
하지만 아무도 확실히 알지 못했다.
티라노사우루스 렉스와 그와 관련된 티라노사우루스류의 왜소한 앞발은 마치 코끝에서 꼬리까지 크고 튼튼한 몸집과 어울리지 않는 듯 보여 수수께끼이자 우스갯거리가 되었다.
흥미로운 사실: 티라노사우루스의 손가락
고생물학자들은 원래 티라노사우루스가 알로사우루스Allosaurus 같은 초기 육식 공룡처럼 짧은 앞팔에 각각 세 개 손가락을 지녔을 것이라고 생각했다. 하지만 당시에는 이 육식 공룡의 손이나 발톱 화석 증거가 없었기 때문이다. 그러나 캐나다에서 고르고사우루스Gorgosaurus와 같은 가까운 친척 공룡 발톱이 두 개씩 발견되면서, 전문가들은 티라노사우루스도 손가락이 두 개였을 것이라고 결론지었다. 이를 확인한 티라노사우루스 앞팔 화석은 1988년에야 발견되었다.
하지만 거대한 머리에 근육이 촘촘히 박힌 포식자에게는 작은 앞팔이 오히려 유리할 수 있다.
특히 티라노사우루스처럼 거대한 몸집을 지닌 공룡들은 강력한 물기를 위해 튼튼한 두개골이 필요했다.
5월에 발표된 수각류theropod 앞다리 연구에 따르면, 앞팔은 생체역학적 절충의 결과였다.
티라노사우루스와 같은 대형 육식 공룡들은 입으로 먹이를 사냥하고 사체를 해체했다.
발톱 달린 앞발을 사용하려면 공룡들은 먹잇감에게 바로 달려들어야 했고, 앞발이 작아 앞을 제대로 볼 수 없었을 것이다.
앞발이 작았던 덕분에 목 근육을 발달시켜 머리를 지탱할 수 있었다.
거대한 머리와 촘촘한 근육질 앞발을 유지했다면 티라노사우루스 같은 공룡은 앞쪽이 너무 무거워졌을 것이다.
우리가 이 공룡을 아무리 놀려도, 짧은 앞발은 티라노사우루스의 물어뜯는 힘이 얼마나 강력했는지를 보여주는 증거다.
입술이 티라노사우루스 무시무시한 이빨을 가리고 있었다
바나나만 한 크기의 티라노사우루스 이빨은 이 육식 공룡의 매력 중 하나다.
박물관, 고생물 미술 작품, 그리고 물론 영화 쥬라기 공원에서 티라노사우루스 렉스는 종종 톱니 모양 이빨을 입가에 드러낸 채 활짝 웃는 모습으로 묘사된다.
하지만 일부 연구에 따르면, 만약 우리가 살아있는 티라노사우루스를 보았다면, 그 유명한 이빨들은 입술 아래에 숨어 있었을 것이라고 한다.
비록 지금은 시대에 뒤떨어진 그림들이지만, 티라노사우루스 렉스를 묘사한 초기 작품 중 하나는 이 점을 정확하게 표현한 것으로 보인다.
찰스 R. 나이트Charles R. Knight가 1919년에 그린 티라노사우루스 렉스는 입술이 드러나 있었다.
이 디자인은 곧 폐기되었고, 나이트 자신도 후기 작품에서는 이빨이 더 많이 드러난 모습으로 묘사했지만, 2023년 한 논문에서 이 아이디어를 다시 제기했다.
수많은 이빨을 지닌 크로커다일crocodiles과 앨리게이터alligators는 공룡의 모습을 상상하는 데 종종 영감을 주었다.
하지만 이 현대 파충류들은 물속에서 많은 시간을 보내기 때문에 이빨이 건조해질 위험이 적어 이빨이 드러나 있을 수 있다.
이번 연구를 위해 연구팀은 티라노사우루스 렉스 가까운 친척인 다스플레토사우루스Daspletosaurus 화석 이빨을 분석했다.
그 결과, 이빨의 에나멜이 양쪽 모두 고르게 마모된 것을 발견했는데, 이는 입술로 보호되어 있었음을 시사한다.
연구팀은 티라노사우루스 렉스 두개골 크기를 고려했을 때 이빨이 입 안에 쏙 들어갔을 것이라고 추측했으며, 티라노사우루스 렉스 턱뼈에서 현대의 입술이 있는 파충류와 유사한 신경 및 혈관 구멍이 발견되었다는 사실도 밝혀냈다.
연구진은 티라노사우루스 렉스가 코모도왕도마뱀처럼 이빨을 보호하는 입술이 있었을 가능성이 가장 높다고 제안했다.
티라노사우루스 렉스 이빨은 공룡이 입을 벌리기 전까지는 보이지 않았을 것이다.
매복 사냥에 최적화한 티라노사우루스 렉스
티라노사우루스 렉스가 육식을 했다는 사실은 이 공룡이 발견된 이후로 명백했다.
톱니 모양으로 끊임없이 교체되는 긴 턱은 나뭇잎을 뜯어먹는 삶을 암시하지 않는다.
하지만 티라노사우루스 렉스는 얼마나 사냥을 했고, 얼마나 많은 죽은 동물을 먹었을까?
고생물학자들은 이 공룡이 발견된 이후로 이 문제에 대해 논쟁을 벌였으며, 티라노사우루스 렉스를 느릿느릿 걷는 죽은 동물 사체를 먹는 포식자부터 뿔 달린 공룡을 사냥하는 강력한 포식자까지 다양하게 묘사했다.
고생물학자들의 연구 결과에 따르면 티라노사우루스 렉스는 빠른 속도로 달릴 수 없었다.
이 공룡은 다른 대형 육식 공룡보다 민첩하고 움직이면서 방향을 전환하는 능력이 뛰어났을 가능성이 높지만, 최고 속도는 시속 약 19km(12마일) 정도였을 것으로 추정한다.
하지만 지난 2월 발표된 한 연구에 따르면, 아물어가는 공룡 뼈에 박힌 티라노사우루스 렉스 이빨은 이 거대한 티라노사우루스가 적극적으로 사냥을 했다는 것을 시사한다.
그러나 빠른 속도로 추격하기에 적합한 몸 구조가 아니었기 때문에, 티라노사우루스 렉스는 아마도 매복형 포식자로서 짧은 거리를 질주하는 방식을 택했을 것이다.[치타형?]
모리슨은 상대적으로 느린 티라노사우루스 렉스가 어린 공룡을 사냥하거나, 늙거나 병든 개체를 사냥하거나, 죽은 공룡을 먹는 데 의존했을 것이라고 말한다.
건강한 성체 오리주둥이 공룡, 뿔 달린 공룡, 갑옷 공룡은 거대한 티라노사우루스 렉스조차도 고통스럽게 다치게 할 수 있는 위험한 먹잇감이었다.
모리슨은 "티라노사우루스 렉스의 먹잇감은 결코 만만한 상대가 아니었다"고 말하며, 이러한 포식자와 먹잇감 사이의 긴장 관계는 오늘날까지도 존재한다고 지적한다.
들소나 코끼리와 같은 대형 초식 포유류는 포식자에게 매우 위험한 사냥감이며, 교활한 육식 공룡들은 발차기로 턱을 부러뜨리거나 뿔로 들이받을 가능성이 적은 개체를 선택한다.
거대한 티라노사우루스는 적당한 먹이를 발견하면 오늘날 백상아리가 사냥하는 방식처럼 먹이를 향해 돌진했을 것으로 추정된다.
그들의 목표는 먹이를 불구로 만들거나 죽일 수 있는 강력한 물기를 가하는 것이었다.
티라노사우루스 렉스는 트리케라톱스와 같은 대형 공룡 사체를 발견했을 때, 그것들을 완전히 해체할 수 있었다.
뼈에 구멍이 뚫린 흔적과 뼈 조각이 가득한 티라노사우루스 렉스 배설물은 이 공룡이 어떤 먹이든 최대한 활용할 수 있었음을 분명히 보여준다.
이 포식자는 온혈 동물이었다
티라노사우루스 렉스는 엄청난 양의 먹이가 필요했다. 이 공룡이 12미터 길이에 4톤이나 나가는 거대한 몸집을 갖추려면 식탁에서 남은 음식 찌꺼기만 먹고는 불가능하다.
그렇다면 이 공룡은 얼마나 많은 먹이를 먹었을까?
이와 같은 기본적인 생물학적 질문에 답하려면 공룡의 체온과 신진대사를 이해하는 것이 중요하다.
파충류인 티라노사우루스 렉스가 악어류와 같은 진화적 사촌과 비슷했다면, 먹이는 적게 필요했지만 체온 변화가 심했을 수도 있다.
하지만 현대 공룡 일종인 조류와 더 가깝다면, 높은 체온을 일정하게 유지했을 가능성이 높다.
하지만 그만큼 에너지 소모가 많고, 과도한 열을 발산해야 하는 문제가 있었을 것이다.
초기에는 티라노사우루스 렉스가 거대한 냉혈 파충류로 간주됐다.
몸집이 크면 열을 더 많이 보유할 수 있기 때문에 체온이 약간 더 높았을 것이라는 주장도 있었지만, 일반적으로는 근육을 충분히 따뜻하게 유지하지 못해 빠르게 움직일 수 없는 둔한 포식자로 묘사되었다.
20세기 후반의 '공룡 르네상스Dinosaur Renaissance', 즉 공룡에 대한 인식이 변화하던 시기에는 티라노사우루스 렉스가 더 활동적인 동물이었을 것이라는 가설이 제기되었지만, 이를 직접적으로 뒷받침하기는 어려웠다.
하지만 지난 9월, 고생물학자들은 온도계 발명보다 6600만 년 전에 멸종한 티라노사우루스 렉스의 체온을 더욱 정확하게 추정하는 데 성공했다.
연구진은 티라노사우루스 렉스 치아 에나멜에 있는 화학 결합을 분석함으로써 티라노사우루스 렉스가 약 36도(화씨 97도)의 높은 체온을 일정하게 유지했을 것으로 추정한다.
이러한 높은 체온을 유지하기 위해서는 티라노사우루스 렉스가 자주 먹이를 섭취해야 했을 것이며, 이는 또한 티라노사우루스 렉스 화석이 텍사스에서 서스캐처원Saskatchewan까지 넓은 지역에서 발견되는 이유를 설명해 줄 수도 있다.
이번 연구는 티라노사우루스 렉스가 온대에서 열대에 이르는 광범위한 서식지에 적응할 수 있었으며, 이러한 적응력 덕분에 티라노사우루스 렉스의 직계 조상이 고대 북극 육교를 건너 북아메리카에 도달할 수 있었을 것이라는 점을 시사한다.
"다양한 기후를 견딜 수 있는 능력은 이 종의 장기적인 성공에 핵심적인 요소였을 것입니다." 캘거리Calgary 대학교 고생물학자 재러드 보리스Jared Voris는 말한다.
티라노사우루스 렉스는 깃털이 있었을 가능성이 높다
약 한 세기 동안, 티라노사우루스 렉스에 대한 모든 이미지는 비늘로 뒤덮인 포식자를 떠올리게 했다.
공룡은 결국 파충류였으니까.
1970년대에 들어서야 고생물학자들이 새가 공룡의 후손이라는 오래된 생각을 되살리기 시작했고, 그로부터 티라노사우루스 렉스가 깃털이 있었을지도 모른다는 의문이 자연스럽게 생겨났다.
1990년대에 깃털 달린 비조류 공룡non-avian dinosaurs이 발견되면서 많은 전문가 추측이 더욱 확고해졌다.
그리고 이러한 초기 발견은 단지 시작에 불과했다.
깃털은 새의 조상부터 공룡 계통도 정반대편에 있는 종, 심지어 티라노사우루스류에 이르기까지 매우 다양한 공룡에서 발견되었다.
깃털이 있는 티라노사우루스류의 직접적인 증거는 티라노사우루스 렉스보다 훨씬 이전에 산 두 종에서 찾을 수 있다.
딜롱Dilong은 약 1억 2500만 년 전 고대 중국에 산 몸길이 1.8미터 정도 작은 티라노사우루스로, 몸 전체가 단순하고 솜털 같은 깃털로 덮여 있었다.
거의 같은 시기에 몸길이 9미터에 달하는 유티라누스Yutyrannus 역시 선사 시대 중국을 누비며 머리부터 꼬리까지 단순한 깃털로 덮여 있었다.
따라서 깃털은 티라노사우루스 렉스라는 더 넓은 공룡 계통 내에서 존재했다.[같은 코끼리라도 아프리카 코끼리는 털이 없지만 털 매머드는 털이 더부룩하다. 기후에 영향 받는 것 아닌가?]
문제는 티라노사우루스 렉스가 조상의 깃털을 유지했는지 여부다.
연구자 사이에서는 의견이 분분하다.
현재까지 티라노사우루스 렉스 뼈와 함께 깃털이 직접적으로 발견된 증거는 없다.
고생물학자들은 최근 티라노사우루스 렉스 피부 조각을 발표했지만, 이는 꼬리 부분 작은 조각에 불과하다.
일부 전문가는 티라노사우루스가 몸 전체를 깃털로 덮는 것은 이치에 맞지 않았을 것이라고 주장한다.
체온이 매우 높았던 티라노사우루스에게 두꺼운 깃털은 열을 너무 많이 가두었을 것이라는 이유다.
하지만 코끼리가 털이 드문드문 나 있고 털북숭이 매머드처럼 덥수룩하지 않은 것처럼, 티라노사우루스도 어느 정도 깃털을 가지고 있었을 가능성이 있다.[아, 이 말이 나오는구나]
언젠가 더 선명한 화석이 발견되면 이 질문에 대한 해답을 찾을 수 있을지도 모르지만, 그 전까지는 티라노사우루스에 대한 우리의 이해가 계속해서 변화할 것이라는 사실만은 확실하다.
이상은 스미스소니언 매거진 특집 아티클이라, 티렉스에 관한 궁금증을 일목요연히 정리한다.
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