인간의 한계는 어디까지일까?
공룡들은 약 2억 3천만년 전부터 약 6천만년 전까지 존재했던 중생대로 알려진 시대에 살았다. 이 시기 동안, 다양한 크기의 많은 공룡들이 지구를 배회했다.
역사상 가장 작은 것으로 알려진(그리고 또한 현존하는 가장 작은) 공룡은 벌새이다. 이는 티라노사우루스 렉스와 같은 유명한 종을 포함하는 파충류의 무리인 수각류와 매우 대조적이다.
과학자들은 어떤 공룡이 가장 컸는지 확실하게 알 수는 없지만, 일부 공룡 화석을 통해 당시의 세계가 어땠는지, 공룡이 거대한 크기를 갖게 된 원인이 무엇인지에 대해 약간의 통찰력을 얻을 수 있었다.
공룡, 특히 아르젠티노사우루스(사진)와 같은 티타노사우루스는 지금까지 존재했던 것으로 알려진 육지 동물 중 가장 컸으며, 심지어 크기 면에서 흰긴수염고래와 같은 현대의 거인동물을 능가하기도 했다. 이 공룡은 63톤에 달했고 길이는 약 37.5m에 달했다.
특히 타이타노사우루스는 넓은 엉덩이와 같은 독특한 특징을 가지고 있었는데, 이는 큰 위장에 적정한 공간을 제공했다. 덕분에 많은 양의 음식을 섭취하고 소화할 수 있었으며, 이는 거대한 몸을 지탱하고 성장하는 데 결정적인 역할을 했다.
대부분의 두 발로 걷는 육식 공룡(수각류)은 생체 역학적 제약으로 인해 최대 크기에 도달했는데, 이는 두 발로 걷는 동물이 커질 수 있는 상한선이 있다는 것을 나타낸다. 따라서 네 발로 걷는 공룡(용각류)이 더 크게 성장하는 데 유리했음을 보여준다.
용각류는 티라노사우루스(아르헨티나사우루스 포함)의 하위 그룹으로, 높은 초목에 닿을 수 있는 긴 목과 효율적인 호흡기 등 생리적, 생태적 적응의 조합을 통해 거대하게 몸집을 키울 수 있었다.
용각류는 현대의 새들과 비슷하게 공기로 가득 찬 공동(空洞)을 가진 독특한 뼈 구조를 가지고 있었다. 이러한 적응은 뼈를 가볍게 만들어 그들의 거대한 몸을 움직이는 데 필요한 에너지를 줄이고 더 크게 자랄 수 있도록 했다.
공룡(특히 용각류)은 뼈에 공기 주머니가 있는 새와 같은 호흡 시스템을 가지고 있어 숨을 내쉬는 동안에도 지속적으로 산소를 흡입할 수 있었다. 이는 효율적인 산소 공급을 보장하여 공룡의 몸집을 키우는 데 도움이 되었다.
공룡은 또한 자손의 생존 가능성을 높이기 위해 수많은 알을 낳았다. 여러 세대에 걸쳐 이러한 생존은 더 큰 종으로 진화하는 데 기여하게된다.
공룡의 몸집이 그렇게 커진 또 다른 이유는 그 거대함이 포식자에 대한 훌륭한 방어 메커니즘이었기 때문이다. 몸집이 큰 공룡은 더 강력하고 포식자의 먹이가 될 가능성이 적어서 생존과 번식의 확률이 높아졌다.
대형 초식동물은 높은 초목에 접근하고 넓은 소화기관에서 많은 양의 먹이를 처리함으로써 더 효율적으로 먹이를 섭취할 수 있었다. 이러한 효율성 덕분에 거대한 몸집을 유지할 수 있기도 했다.
또한 용각류의 긴 목 덕분에 많이 움직이지 않고도 넓은 지역에서 먹이를 먹을 수 있었기 때문에 에너지를 절약하고 성장을 촉진할 수 있었다.
중생대의 따뜻한 기후와 풍부한 초목은 거의 일 년 내내 풍부한 먹이를 구할 수 있었기 때문에 거대한 공룡 개체군이 번성하는 데 필요한 자원을 제공했다.
고생물학자들은 자원의 계절 변동이 공룡의 몸집이 커지는 진화에 영향을 미쳤을 수 있다고 주장한다. 이 파충류들은 자원이 풍부할 때 에너지를 저장하고(몸집이 커졌기 때문에) 자원이 부족해질 때를 생물학적으로 대비하게 되었다.
타이타노사우루스는 에너지 효율이 매우 높아 장기간의 식량 부족을 견딜 수 있었지만, 그러한 기간이 너무 오래 지속되면 심각한 생존적 문제에 직면하게 된다. 몸집이 큰 동물은 작은 동물보다 더 많은 자원을 필요로 하기때문에, 적절한 먹이가 없는 기간이 길어지면 생존이 위태로워지는 경우가 많았다.
일부 공룡 종의 무리 짓기 행동은 몸집이 커지는 진화를 뒷받침했을 수 있다. 공룡은 무리를 지어 다니면서 포식자로부터 보호받을 수 있었기 때문에 자원과 먹이를 더 쉽게 획득할 수 있었다.
중생대 여러 시기에 먹이가 풍부했을 뿐만 아니라 용각류는 소화가 어려운 식물을 포함한 다양한 식물을 섭취할 수 있었기 때문에 다양한 서식지에서 대규모 개체군을 유지할 수 있는 식이학적 이점을 가졌다.
용각류는 매우 효율적인 신진대사를 가지고 있었지만 나이가 들면서 속도가 느려져 에너지를 얻는 데 필요한 음식의 양이 줄어든다. 덕분에 비슷한 크기의 포유류에 비해 적은 양의 먹이로도 번성할 수 있었다.
야생에서 포식자와 먹잇감이 갖는 관계는 중요하게 고려해야 할 요소 중 하나다. 먹잇감 종들이 커짐에 따라 공룡 포식자들은 그들을 성공적으로 사냥하기 위해 더 큰 크기로 진화할 필요가 있었다. 이는 다시 먹이가 포식을 견딜 수 있도록 커지게 만들었고, 이는 포식자-먹이의 지속적인 성장 사이클을 만들었다.
포식자와 먹이의 공진화와 마찬가지로 초식 공룡과 공룡의 거대함은 식물의 진화에도 영향을 미쳐 더 크고 영양가 높은 식물을 만들었을 수 있다. 이러한 상호주의적 관계는 공룡과 공룡의 먹이가 되었던 식물 종 모두에게 유익했다.
역사적으로 특정 멸종 사건은 경쟁 포식자 종을 제거하여 살아남은 공룡이 더 크게 성장할 수 있게 했을 수 있다. 이러한 사건 이후 경쟁자의 부재는 생존자들이 새로운 생태계와 자원을 이용할 수 있는 기회를 만들었다.
일부 공룡의 큰 몸집은 짝짓기 목적으로 큰 크기가 선호되는 성적 선택의 결과였을 수 있다. 큰 수컷이 암컷에게 더 매력적으로 보였을 수 있으며, 이로 인해 더 큰 크기로 진화했을 수 있다.
흥미롭게도 공룡의 대형화에 영향을 미친 환경적 요인이 몇 가지 있다. 화산 활동, 기후 변화, 해수면은 공룡의 진화에 영향을 미쳤는데, 이러한 요인들은 대형 공룡의 성장을 뒷받침하는 다양한 서식지를 만들었기 때문인것으로 보인다.
쥬라기 말기에 용각류는 크기가 정체기에 이르렀고 이후에도 일정한 거대함을 유지했다. 연구에 따르면 용각류는 자신의 생태적 역할에 최적화된 크기를 유지했기 때문에 더 이상 커질 필요가 없었다고 한다.
공룡의 화석 기록은 고생물학자들이 동물이 어떻게 진화해 왔는지, 환경과 기후의 변화가 수백만 년에 걸쳐 생물에게 어떻게 영향을 미칠 수 있는지 연구할 수 있는 풍부한 자료를 제공한다. 이러한 연구는 아마도 절대 멈추지 않을 것이다.
출처: (Natural History Museum) (National Geographic) (The Guardian) (Science World) (Discover Magazine)
공룡은 중생대라고 알려진 시대에 살았던 파충류로, 전 세계 거의 모든 자연사 박물관에서 공룡의 뼈를 볼 수 있다. 공룡은 18세기에 발견된 이후 흥미로운 역사와 거대한 크기로 자연계를 지배해왔기 때문이다. 하지만 어떻게 그렇게 크게 자랄 수 있었을까? 그리고 왜 그 크기에 필적할 만한 다른 종은 없었을까?
이번 갤러리에서 이 모든 해답을 비롯한 공룡에 대해 몰랐던 사실들을 파헤쳐보자!
중생대의 지배자, 공룡은 왜 그렇게 거대했을까?
공룡은 어쩌다가 그렇게 거대하게 진화되었나?!
라이프 스타일 선사시대
공룡은 중생대라고 알려진 시대에 살았던 파충류로, 전 세계 거의 모든 자연사 박물관에서 공룡의 뼈를 볼 수 있다. 공룡은 18세기에 발견된 이후 흥미로운 역사와 거대한 크기로 자연계를 지배해왔기 때문이다. 하지만 어떻게 그렇게 크게 자랄 수 있었을까? 그리고 왜 그 크기에 필적할 만한 다른 종은 없었을까?
이번 갤러리에서 이 모든 해답을 비롯한 공룡에 대해 몰랐던 사실들을 파헤쳐보자!