조류학자 무모하게도 공룡을 말하다

가와카미가즈토

1973년일본오사카부에서태어났다.도쿄대농학부를졸업하고농학박사학위를받았다.현재는산림종합연구소에주임연구원으로재직하면서오가사와라제도에사는조류를연구한다.검은색의두카티멀티스트라다를타고다니지만운전을잘못하는것이단점이다.어렸을때부터닭고기를먹고자랐기때문에몸의일부분이공룡으로되어있다고자신있게말할수있다.저서로『아름다운새지랄맞은새』『조류학자라서새를좋아한다고생각하지마』『외래종새핸드북』『새골격의표본도감』(공저)등이있고『뼈와근육대도감3:조류』등을감수했다.

여는글_조류학자는깃털공룡을꿈꾸는가

프롤로그_공룡이세계에탄생을고하다
공룡이란어떤생물일까?
공룡학,탄생하다

1장공룡은이윽고새가되었다
생물의종이란과연무엇인가?
공룡의종,조류의종
공룡이새가되는날
깃털공룡이말해주는것

2장조류는하늘의정복자가되었다
새답게만드는것
깃털공룡이라도반드시날수있는것은아니다
이족보행이새를하늘로이끌었다
시조새화석이주는메시지
새는익룡의하늘을난다
꼬리는어디에서와서어디로가는것일까?
부리의이야기의시작은비행이다

3장무모하게도새에서공룡을찾다
공룡생활프로파일링
흰색공룡으로가는길
익룡은갈색도아니고알록달록도아니다
하드로사우루스는관현악을좋아해
강한공룡에게는독이있다
공룡은빵만으로사는것이아니다
수각류는철새를꿈꾸었을까?
고대지구의워킹법
공룡은왜나무위에둥지를튼것일까?
가족의초상화
육식공룡은밤에사랑을나눈다

4장공룡은순수하게생태계를구축한다
세계는공룡안에서돈다
공룡앞에는숲,공룡뒤에는길
그리고모두사라지다

에필로그_조류학자는깃털공룡꿈을꾼것일까

참고문헌
찾아보기

〈쥐라기공원〉등일련의공룡블록버스터가만들어진2000년대초반이후공룡에대한열기는다소꺾인모습이다.근10년사이깃털공룡의화석이발견되고공룡이조류의선조라는증거가많아지면서관심이높아지기도했으나공룡르네상스는이제좀지나버린느낌을지울수없다.그럼에도일각에서는흥분된공룡탐사가뜨거운열기속에서진행되고있다.
『조류학자무모하게도공룡을말하다』는일본의조류학자가쓴공룡안내서다.사실뼈를살피다보면공룡과조류는닮은점이많다.게다가깃털에부리,날기위해만들어진가슴뼈의모양등일일이프로파일링을해나가다보면그유연관계에매혹될수밖에없다.이책은공룡에푹빠져든조류학자가자신의개인적체험을바탕으로공룡에대한애정을고백한마니아적일기이자,공룡생태의전과정이너무나궁금한나머지공룡화석과현생조류의비교를통해추적을거듭해본프로파일링노트다.
최근10년동안공룡학은눈부시게발전해왔다.그중에서도특히눈여겨봐야할점은계속되는깃털공룡의발견과그에따른조류와공룡의유연類緣관계에대한재검토다.이제는조류가공룡인지공룡이조류인지알수없을만큼그들의관계는밀접해졌다.사람들이공룡학에관심을보이는이유는미지의거대생물에대한동경때문이다.하지만공룡학은뼈화석만으로모든것을유추해야하는단점을지니고있다.이에비해조류학은형태나행동을자세히관찰할수있다는장점이있다.
지금까지는현대동물중가장가까운종인악어의습성을통해공룡의생활을유추해왔다.하지만악어는물속생활을하는한편지상에선납작엎드려기어다니는동물로,두다리로지상을유유히활보하던공룡과같은선상에서논의하기어려운게사실이다.
화석은외형이나행동,계통등생물의흥미로운분야에대해짤막한정보만줄뿐결정적인해답을주지않는다.조류학자가공룡에대한이야기를펼쳐놓을수있는것도어쩌면이러한증거자료의불충분때문일지도모른다.서장에서는공룡이란어떤존재인가에대해소개했다.조각류,용각류,수각류등의분류부터공룡의진화적특징,사족보행과이족보행등다양한정의와논란이정리되어있다.1825년이구아노돈의화석이후공룡학의탄생과발전과정을일별해볼수있는점은유용하다.이어서1장에서는이책을읽기전에공유해야할새와공룡의기본적인관계에대해설명했다.여기까지가워밍업이다.2장에서는공룡과의유연관계를바탕으로조류의진화를해석했다.3장에서는현대조류의생활을바탕으로공룡의생활상을상상했고,4장에서는생태계안에서공룡이담당했던역할에대해담았다.

화석을통한공룡형태와종추정의한계


자연현상중에남쪽으로갈수록생물의색이짙어진다는글로저규칙Gloger’srule이있다.쉽게설명하면남쪽은자외선이강하기때문에검은색을띠는멜라닌색소를많이축적한개체가살아남기쉽다는말이다.앞서언급한코퍼긴꼬리꿩이이규칙에딱들어맞는다.그리고베르그만의법칙Bergmann’sRule이라는것도있다.북쪽에사는개체일수록몸집이더커진다는이론이다.추운곳에서는체온을빨리빼앗기는몸집이작은개체보다큰개체가생존에유리하기때문이다.곰중에서가장큰북극곰과왜소한말레이곰을떠올려보면된다.
이런지식은꽤유용한데공룡학에서말하는종이란형태의차이로판단되는것이기때문이다.예를들어다른개체와의교배가능여부를화석으로판단하는일은불가능하다.또한지금까지공룡화석에서DNA를추출하는데성공한사례는단한번도없다.대부분의DNA는즉시분해되기때문에앞으로도성공가능성은미지수다.공룡화석에서얻을수있는것은오로지형태와관련된정보뿐이다.
그래서같은종에두개의이름이붙어버리는경우가있다.다른종이라고생각했던것이같은종으로판명나는경우다.이럴때는먼저붙인이름을따르는것이규칙이다.브론토사우루스가유명한사례다.과거의공룡도감에서이이름은빠지지않고등장할정도로유명했지만지금은찾아볼수없다.대신아파토사우루스라는이름으로소개되고있다.브론토사우루스라는이름이지어진때는1879년이고,아파토사우루스는1877년에지어졌다.트리케라톱스의경우도그렇다.이공룡은1889년에새로운종으로발표되었으며,머리에방패같은프릴과뿔이달린것이특징이다.과거에는이프릴형태의차이점을바탕으로10여종의트리케라톱스속이등재되어있었다.그러나트리케라톱스의프릴모양은개체나나이에따라다르다는사실이밝혀지면서최근에는1종또는2종으로통합하는경우가많다.게다가최근에는다른속으로알려졌던토로사우루스도트리케라톱스와같은종이라는연구가발표된바있으며,어디까지를동종으로봐야하는지에대한뜨거운논의도진행되고있다.
이와비슷한주장은수없이많다.예를들어소형수각류인나노티라누스는어린티라노사우루스일것이라는주장도있고,용처럼머리에뾰족한뿔을가진드라코렉스나스티기몰로크는파키케팔로사우루스의새끼일것이라는주장도있다.조류중에도새끼일때와성장했을때의형태가크게다른종이있다.남미에사는호아친은새끼시절에는날개에두개의발톱이있는데성장하면없어진다.성조成鳥와유조幼鳥를비교하면확연히다른종으로보이지만우리는조류의성장과정을확인할수있기때문에그런오류를범하지않는것이다.

시조새논쟁,육식공룡과조류의공통점과차이

공룡과조류의관계를살펴볼때가장먼저떠오르는대상은당연히시조새다.1861년독일의어느시골에서시조새의화석이발견되었다.시조새의몸길이는총50센티미터정도며그중절반이꼬리다.날개깃이달린날개가인상적이며,현조류에서는퇴화된발가락이날개에달려있다.부리는없고이빨이있으며,꼬리에는뼈가있다.이는공룡의형질을그대로이어받은증거라고할수있다.시조새는공룡에서새로진화하는과도기에존재했던원시조류다.그러나현존하는조류의직접적인조상은아니다.시조새는현존하는조류의공통조상에서분기한다른부류로보고있다.
시조새는날지도못했을것으로추정된다.용골돌기가없기때문이다.하지만외관상시조새의날개는무척훌륭하다.날개깃도비행에적합한좌우비대칭이다.게다가현생조류의뇌와비교해볼때비행을제어할만한능력도있었을것으로보인다.이런정도의날개와골격을갖춘것으로볼때시조새는날갯짓까지는아니어도활강정도는하지않았을까추정된다.
공룡과조류가유연관계라는사실을최초로발표한사람은토머스헉슬리였다.그는1868년에발표한논문에서시조새와소형수각류콤프소그나투스의골격이매우비슷하다는사실을지적하며조류와파충류의유연관계를암시했다.토머스헉슬리는‘다윈의불독’이라고불릴만큼진화론의신봉자였다.그후조류와공룡의관계에관한논의는100년동안지연되었다.공룡에게서차골次骨이발견되지않았기때문이다.차골이란좌우두개의쇄골이융합하여생긴V자형뼈로날개의운동을돕는다.
그러다가1969년존오스트롬에의해수각류데이노니쿠스가발견되었다.새와수각류의발목형태가공통적인특징을지녔다는사실에기초하여수각류공룡이새의조상이라는주장을펼쳤다.그러다가차골도발견되었다.수각류인티라노사우루스에서도V자형의차골이발견되었는데,이러한모양의뼈가새가되기전에진화했다는사실을말해준다.
다음으로문제가된것은1986년에발표된프로토아비스의존재다.미국텍사스의2억2500만년전트라이아스기지층에서발견된프로토아비스는시조새보다7500만년이나앞선시대에살았다.이것이사실이라면새가등장한시기는공룡의등장시기로부터그리멀지않다.즉프로토아비스의시기가사실이라면조류가공룡의후손이라고하기에는너무이르기때문에이발표를둘러싸고논쟁이일었다.오히려새가먼저등장했으며그중날지못하는개체가진화한것이수각류공룡이라는주장이BCF(BirdsComeFirst)측에서제기되기도했다.그러나프로토아비스의화석은단편적이며조류로판단하기에는증거가충분치않은만큼지금으로서는두종의동물화석이섞인것으로추정하고있다.게다가트라이아스기의조류화석은발견된적이없기에당시에는그러한새가존재하지않은것으로매듭지어졌다.
그렇다해도새가출현한시기를따져볼때수각류기원설은앞뒤가안맞는구석이있다.논의는계속되었다.시조새가발견된지층은약1억5000만년전이고,조류가공룡에서진화했다면조류와비슷한공룡은그전에출현해야마땅하다.그런데존오스트롬이조류와근연관계라고주장한데이노니쿠스는그로부터4000만년이나지난지층에서발견되었다.1990년대부터잇달아발견된깃털공룡들도대부분시조새등장이후인백악기시대의개체로밝혀졌다.조류가공룡에서진화했다는이론은뒤집히고말았다.그러나최근시조새이전쥐라기후기지층에서깃털을지닌안키오르니스헉슬리아이가발견되자뒤집혔던이론이제자리로돌아왔다.또한조류와근연관계가아닌계통의종에서도깃털이발견되어원시깃털을지닌다양한공룡이있었다는사실이밝혀지게되었다.

거대한케찰코아틀루스,익룡의등장과소멸

또한이책은‘날개’‘보행’‘깃털’등의키워드를통해공룡과조류의공통점과차이점을세밀하게짚어보고있다.가령티라노사우루스의앞발이기형적으로보일정도로짧은이유는무엇일까.저자는이족보행에서그원인을찾는다.몸중심에서먼부위에불필요한기관이달려있으면민첩한이족보행이나중심잡기가불편하기때문이다.팔이길면달릴때무게중심이불안정하고활동에서불편하기때문에에너지의효율적인사용을위해짧아진것이다.
중생대하늘의정복자익룡은하늘을자유롭게날아다닌최초의동물이다.그렇다면익룡은조류의조상이라고할수있지만계통적으로는조류나공룡과전혀다르다.익룡이최초로등장한시기는약2억2500만년전트라이아스기후기다.이무렵의익룡으로는프레온닥틸루스나유디모르포돈등이있다.익룡은깃털이아니라피막을통해서날았다.익룡이날아다니던때에하늘에는이렇다할경쟁자가없었으므로제마음대로날수있었을것이다.하지만피막보다훨씬우수한비행기관인‘깃털’을갖고있는조류가먼저진화하여하늘에서맹활약하고있었다면익룡은하늘에나아가지못했을것이다.즉익룡이하늘을지배할수있었던것은오직먼저진출했기때문이다.
천적이없었던익룡은거대화되었다.익룡의거대화는다소과대평가된것같기도하다.유명한케찰코아틀루스는텍사스에서발견된날개의일부뼈의크기로미루어봤을때날개를펼친길이가20미터라고주장한견해가있었지만,지금은10미터정도였다는게일반적이다.이정도만해도충분히거대하다고할수있다.
익룡은거대화의길을걷게되면서다양성을잃었다.백악기전기에서후기로갈수록종의수가감소했으며,특히소형종이자취를감추게되었다.거대해진익룡은날갯짓보다는활강에적응하게되었을것이다.조류중에서몸이크고날개가긴알바트로스나콘도르등도비행할때활강을많이이용한다.에너지효율면에서활강은탁월하지만날갯짓보다는민첩하지못하다.익룡은쇠퇴기를맞아비행에적합한형태를갖춘조류에게공중우세권을내주었을것이다.소형익룡이사라지게된것도이틈새시장을조
류에게빼앗겼기때문인지모른다.

공룡의꼬리는무슨역할일까

공룡의꼬리와관련된유명한일화가있다.옛날복원도에는공룡의꼬리가땅에드리워져있었다.50년전으로돌아가,티라노사우루스모습을머릿속에떠올려보라.그토록큰꼬리라면땅에끌리도록그릴수밖에없었던그마음을이해할수있을것이다.그러나최근의그림을보면몸통을지면과평행하게유지하고꼬리가들려있는모습이대부분이다.티라노사우루스를비롯하여이족보행을하는공룡은전체적으로머리가크고머리를지지하는목과몸통이상당히두껍다.두다리로는이런상체를지탱하지못하고앞으로고꾸라지게마련이다.그래서몸의균형을맞추기위한추錘의기능으로써굵고긴꼬리가뒤로뻗어있는것이다.옆에서보면야지로베에의모양과같다.또꼬리가땅에끌리면지면마찰이커서움직임에방해만될뿐이다.실제로세계각지에서많은발자국화석이발견되고있지만꼬리가끌린흔적은볼수없다.결국복원도의그림처럼꼬리를들고다닌게맞는것같다.
나아가티라노사우루스류나오르니토미무스류의꼬리를단순한추로보는것은꼬리에대한과소평가라는반론도있다.동물의대퇴부에는운동에너지를발생시키는여러근육