중생대의 지배자, 공룡은 왜 그렇게 거대했을까? -

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!

© Shutterstock

옛날 옛적에 -

공룡들은 약 2억 3천만년 전부터 약 6천만년 전까지 존재했던 중생대로 알려진 시대에 살았다. 이 시기 동안, 다양한 크기의 많은 공룡들이 지구를 배회했다.

© iStock

벌새도 공룡!? -

역사상 가장 작은 것으로 알려진(그리고 또한 현존하는 가장 작은) 공룡은 벌새이다. 이는 티라노사우루스 렉스와 같은 유명한 종을 포함하는 파충류의 무리인 수각류와 매우 대조적이다.

© Shutterstock

화석의 기록 -

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.

© Getty Images

역사상 가장 큰 동물 -

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.

© Shutterstock

위장의 크기 -

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.

© Shutterstock

수각류 -

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.

© Shutterstock

용각류 -

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.

© Shutterstock

뼈 구조 -

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.

© Shutterstock

산소 -

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.

© Shutterstock

생식 -

공룡은 또한 자손의 생존 가능성을 높이기 위해 수많은 알을 낳았다. 여러 세대에 걸쳐 이러한 생존은 더 큰 종으로 진화하는 데 기여하게된다. 

© Shutterstock

포식자 -

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.

© Shutterstock

먹이활동 -

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.

© Getty Images 

목 길이 -

또한 용각류의 긴 목 덕분에 많이 움직이지 않고도 넓은 지역에서 먹이를 먹을 수 있었기 때문에 에너지를 절약하고 성장을 촉진할 수 있었다.

© Shutterstock

기후와 초목 -

중생대의 따뜻한 기후와 풍부한 초목은 거의 일 년 내내 풍부한 먹이를 구할 수 있었기 때문에 거대한 공룡 개체군이 번성하는 데 필요한 자원을 제공했다.

© Shutterstock

계절 변동 -

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.

© Shutterstock

클수록 좋은 게 아니다?! -

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.

© Shutterstock

사회적 행동 -

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.

© Shutterstock

편식은 안해 -

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. 

© Shutterstock

신진대사 -

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.

© Shutterstock

포식자와 먹잇감 -

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.

© Getty Images

식물의 진화 -

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.

© Shutterstock

멸종 사건 -

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.

© Reuters

짝짓기 -

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.

© Shutterstock

환경적 요인 -

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.

© Reuters

용각류고원 -

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.

© Shutterstock

다른 파충류 - 그렇다면 파충류는 왜 더 이상 공룡의 크기로 자라지 않을까? 공룡의 기둥 같은 직립 자세와 달리 현대의 파충류는 큰 몸을 지탱하는 데 효율적이지 않은 더 넓게 뻗은 자세를 취한다. 이렇게 가로로 누운 자세는 움직이고 체중을 지탱하는 데 더 많은 에너지를 사용한다.

© Shutterstock

연구 -

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)

© Shutterstock