티라노사우루스의 짧은 앞발이 왜 그렇게 작았인지에 대한 새로운 설명이 나왔다. 연구진은 티라노사우루스가 거대한 머리와 강력한 턱을 최고의 사냥 무기로 쓰기 시작하면서 앞발의 역할이 줄어들었고, 결국 진화 과정에서 퇴화했을 가능성이 높다고 밝혔다. 단순히 몸집이 커졌기 때문이 아니라, “한번 물면 끝나는” 강력한 두개골이 생기자 앞발이 점점 중요하지 않게 됐다는 것이다.
티라노사우루스의 작은 팔, 이유는 ‘강한 머리’였다
티라노사우루스의 작은 앞발은 오랫동안 공룡 연구의 미스터리였다. 그런데 영국 연구진은 거대한 육식 공룡들이 사냥 방식을 바꾸면서 이런 변화가 나타났다고 설명했다.
연구진은 육식 공룡 중심의 수각류 공룡 82종을 분석한 결과, 앞발 축소가 최소 5개 공룡 계통에서 독립적으로 진화했다는 사실을 확인했다. 티라노사우루스가 속한 티라노사우루스과뿐 아니라 카르노타우루스 같은 다른 대형 포식 공룡도 비슷한 변화를 겪었다.
연구진은 특히 앞발이 짧은 공룡일수록 머리뼈가 더 튼튼한 경향이 있다는 점을 발견했다. 이 관계는 몸집 크기와의 연관성보다 훨씬 강하게 나타났다.
쉽게 말해, 공룡들이 점점 더 큰 초식공룡을 사냥하게 되면서 발톱으로 붙잡는 방식보다 강력한 턱으로 물어 제압하는 방식이 더 효율적이 됐다는 이야기다. 길이가 30미터가 넘는 거대한 용각류 공룡을 앞발로 붙잡으려 하기보다, 강한 턱으로 물고 버티는 편이 훨씬 유리했을 수 있다는 것이다.
한 연구 참가자는 “머리가 앞발 역할을 대신하기 시작했다”며 “‘쓰지 않으면 잃는다(use it or lose it)’는 진화 원리가 적용된 사례일 가능성이 크다”고 설명했다. 즉, 더 이상 중요하지 않은 기관은 시간이 지나며 점점 작아질 수 있다는 의미다.
또 연구진은 강한 머리뼈가 먼저 진화했고, 그 이후에 앞발이 줄어들었을 가능성이 높다고 봤다. 사냥 무기 없이 갑자기 앞발부터 포기했을 가능성은 낮다는 설명이다.
‘진화 군비 경쟁’이 만든 초강력 턱
연구진은 공룡 머리뼈의 강도를 측정하기 위해 새로운 분석 방법도 만들었다. 단순히 크기만 본 것이 아니라 물어뜯는 힘, 두개골 모양, 뼈 연결 구조 등을 함께 분석했다. 길고 얇은 머리보다 짧고 단단한 형태일수록 더 강한 두개골로 평가됐다.
그 결과 티라노사우루스가 연구 대상 가운데 가장 강력한 두개골을 가진 공룡으로 나타났다. 그 뒤를 초기 백악기 시기 지금의 아르헨티나 지역에 살았던 초대형 육식공룡 티라노티탄이 이었다.
연구진은 이런 변화가 거대한 먹잇감과 포식자 사이의 ‘진화 군비 경쟁’ 때문일 가능성이 크다고 봤다. 초식공룡이 점점 거대해질수록 포식 공룡은 더 강한 턱과 머리를 발전시켰고, 동시에 몸집도 커졌다는 것이다.
흥미로운 점은 작은 팔이 꼭 초대형 공룡에서만 나타난 것은 아니라는 사실이다. 마다가스카르에 살았던 마중가사우루스는 몸무게가 약 1.6톤으로 티라노사우루스의 5분의 1 수준이었지만, 매우 튼튼한 두개골과 극단적으로 작은 앞발을 가진 최상위 포식자였다.
또 공룡마다 앞발이 줄어드는 방식도 달랐다. 일부는 손과 팔 아래 부분이 특히 작아졌고, 티라노사우루스과는 팔 전체가 비교적 고르게 짧아지는 방식으로 진화했다. 연구진은 서로 다른 공룡 계통이 각기 다른 진화 경로를 거쳤지만, 결국 비슷한 결과에 도달했다고 결론 내렸다.
성치훈 기자/ hello@sciencewave.kr
출처: ScienceDaily, “T. rex’s tiny arms may have evolved for a surprisingly brutal reason”
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