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익룡의 원시 털 비밀 밝혔다

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익룡의 원시 털 비밀 밝혔다

2018.12.18 10:19
이번 연구를 가능하게 한 아누로그나티스과 익룡의 복원도. -사진 제공 네이처 생태&진화/장유안
이번 연구를 가능하게 한 아누로그나티스과 익룡의 복원도. -사진 제공 네이처 생태&진화/장유안

중생대 하늘을 날던 파충류 익룡 중 일부는 피부에 ‘피크노파이버’라는 짧고 가는 일종의 원시 털이 나 있었다. 지금까지 피크노파이버의 종류나 특징, 진화 과정은 거의 알려져 있지 않았는데, 최근 피크노파이버가 생각보다 훨씬 다양한 구조를 지니고 있으며, 일부는 깃털 공룡의 털과 비슷하다는 화석 연구 결과가 나왔다. 털과 깃털의 탄생과 진화 과정을 밝힐 중요한 증거라는 평가다.

 

양지샤오 중국 난징대 생물진화환경연구교육센터 교수팀은 중국 북동부 허베이성의 무토우덩 지역과 다오후고우 지역의 1억 6000만~1억 6500만 년 전 지층에서 각각 발견된 두 점의 아누로그나티스과 익룡(위 사진) 화석을 연구해, 형태가 각기 다른 피크노파이버를 최소 네 종류 찾아 국제학술지 ‘네이처 생태와 진화’ 17일자에 발표했다.

 

두 화석은 모두 피크노파이버 등 익룡의 뼈 이외 연조직이 화석으로 잘 보존돼 있었고, 전체적인 골격도 완벽하게 보존돼 있었다. 연구팀은 이번에 발견한 네 종류의 피크노파이버를 종류에 따라 1~4까지 네 가지 유형으로 나누고, 각각 발견된 몸 부위와 함께 조사했다. 

 

1번 유형의 피크노파이버는 머리와 목, 어깨, 몸통, 그리고 네 다리에서 공통으로 발견되는 털로, 포유류의 털처럼 가지 없이 긴 모양을 하고 있었다. 길이는 3.5~12.8mm 정도로 짧은 것부터 긴 것까지 다양했고, 굵기는 0.07~0.43mm로 역시 가는 것부터 긴 것까지 다양했다. 이 섬유는 공룡 중 프시타코사우루스 등의 깃털과 비슷했다.

 

2번 유형의 피크노파이버는 목, 다리 윗부분, 꼬리와 몸통이 연결된 부분 등에 나 있었으며 기둥 같은 굵은 섬유 끝에 가늘고 휜 섬유 뭉치가 나 있는 구조였다. 마치 붓처럼 보인다. 길이는 2~13.8mm였고, 전체 굵기는 0.08~0.18mm였다.

 

3번 유형의 피크노파이버는 길이 4.5~7mm에 굵기 0.05~0.45mm의 가늘고 긴 섬유가 가운데에 있고, 그 중간 지점에 짧은 가지 같은 구조의 섬유가 갈라져 나와 있는 형태다. 머리에 일부가 발견됐다. 4번 유형은 날개 피막에서 발견된 섬유로, 섬유 뿌리 부분에서부터 여러 갈래로 갈라져 있는 게 특징이었다. 길이는 2.5~8mm이고 굵기 0.07~0.13mm로 짧고 가는 편이었다.

 

화석에서 확인되는 다양한 종류의 피크노파이버(익령 외피의 원시 털). 네 가지 형태에 주목하자. 가장 단순한 한 가닥 직선 형태가 익룡과 공룡의 공통조상으로부터 물려받았을 가능성이 높다고 연구팀은 진단했다. -사진 제공 네이처 생태&진화
화석에서 확인되는 다양한 종류의 피크노파이버(익령 외피의 원시 털). 네 가지 형태(e,h,k,n)에 주목하자. 각각 기사의 1~4 유형 피크노파이버다. 가장 단순한 한 가닥 직선 형태(e)가 익룡과 공룡의 공통조상으로부터 물려받았을 가능성이 높다고 연구팀은 진단했다. -사진 제공 네이처 생태&진화

연구팀은 형태 외에, 전자현미경과 X선 분광기 등을 이용해 구조와 재료도 밝혔다. 그 결과 섬유 표면에, 섬유의 길이 방향에 평행하게 긴 막대 모양의 고밀도 미세 구조를 많이 발견했다. 성분을 조사해 보니 탄소 함량이 높았다. 연구팀은 모양과 성분 등을 고려했을 때 색소를 지닌 세포 기관인 원시적인 멜라노좀일 것으로 추정했다.

 

연구팀은 익룡의 피크노파이버와 비슷한 털 또는 깃털을 다른 화석이나 현생 동물에게서 찾았다. 깃털의 형태가 진화한 경로를 알기 위해서다. 그 결과 1번 피크노파이버는 프시타코사우루스 등 조반류 공룡의 털과 비슷했고, 2번은 에피엑시프테릭스 등 코엘루로사우루스 류 공룡 털과 비슷했다. 3번은 오늘날의 조류가 지닌 강모(뻣뻣한 털)와 비슷했지만, 조류가 아닌 공룡 가운데에서는 같은 형태가 없었다. 좌우로 갈라진 모양은 안키오르니스나 딜롱 등과 조금 비슷했지만, 갈라진 위치 등이 전혀 달랐다. 4번 피크노파이버는 시노르니토사우루스, 딜롱 등 여러 코엘루로사우루스류에게 널리 발견된다.

 

연구팀은 “새 깃털과 공룡의 털, 익룡의 피크노파이버의 초기 진화 역사는 수수께끼”라며 “털 사이의 형태 유사성을 바탕으로 분류를 한 결과 공룡과 익룡의 공통조상이 쥐라기 초기 또는 중기에 한 가닥 짜리 섬유로 된 털을 지녔고 붓 모양의 털은 나중에 생긴 것으로 추정된다”고 밝혔다.

네 종류의 피크노파이버가 익룡 어느 부위 외피에서 발견됐는지 표시한 그림. 맨 위 그림과 비교해 보면 각기 다른 피크노파이버를 볼 수 있다. - 사진 제공 네이처 생태&진화노
네 종류의 피크노파이버가 익룡 어느 부위 외피에서 발견됐는지 표시한 그림. 맨 위 그림과 비교해 보면 각기 다른 피크노파이버를 볼 수 있다. - 사진 제공 네이처 생태와 진화

 

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