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- 파충류의 치아 법랑질에 철 코팅이 있다는 최초의 증거
- 일부 다른 살아 있거나 멸종된 왕도마뱀도 치아 끝과 가장자리의 치아 법랑질에 철분 함유
- 코모도왕도마뱀은 육식 공룡처럼 먹이를 찢을 수 있는 굽은 톱니 모양의 이빨을 지녀

코모도왕도마뱀은 철 이빨을 가지고 있다.
특수 코팅으로 도마뱀 이빨이 치명적인 무기가 됨

확고한 물기:
코모도왕도마뱀의 이빨은 특수 코팅 덕분에 엄청난 강도와 날카로움을 갖고 있다. 과학자들이 발견한 것처럼 이빨의 끝과 가장자리는 견고한 철층으로 강화되어 있다. 이것은 파충류의 치아 법랑질에 철 코팅이 있다는 최초의 증거다. 팀이 보고한 대로 티라노사우루스 렉스(Tyrannosaurus rex)와 같은 공룡들도 비슷한 모양의 치아와 치아 법랑질에 특별한 미세 구조를 가지고 있었다. 왕도마뱀은 선사시대 도마뱀으로부터 이빨을 물려받았을까? 

▲ 코모도와란(Varanus komodoensis) im 국립공원 코모도, 인도네시아 from Sharp Photography, sharpphotography

인도네시아에만 자생하는 코모도왕도마뱀(Varanus komodoensis)은 평균 체중이 약 80kg이고 길이가 최대 3m에 이르는 가장 큰 살아있는 모니터 종이다. 포식자는 작은 파충류부터 새, 사슴, 말, 물소에 이르기까지 거의 모든 종류의 고기를 먹는다. 도마뱀은 살이 찢어질 때까지 이빨로 먹이를 잡아당긴다. 턱 근육이 약함에도 불구하고 왕도마뱀은 이 기술을 사용하면 큰 먹이도 쉽게 죽일 수 있다.

도마뱀 이빨을 자세히 모니터링

이것은 또한 코모도왕도마뱀이 치명적인 칼날로 사용하는 60개의 구부러진 톱니 모양의 이빨 덕분에 가능하다. 그러나 이 기능을 효과적으로 수행하기 위해 모양 외에도 날카로운 무는 구조적으로도 특별한가? 이를 알아내기 위해 런던 킹스 칼리지의 Aaron LeBlanc이 이끄는 연구팀은 이제 코모도 왕도마뱀의 이빨을 더 자세히 조사했다.

이를 위해 치과의사와 생물학자들은 박물관 컬렉션의 여러 표본과 런던 동물원의 코모도왕도마뱀의 치아의 결정 구조와 화학적 구성을 분석했다. 그들은 이것을 다른 살아 있거나 멸종된 파충류의 이빨과 비교했다. 르블랑(LeBlanc)과 그의 동료들은 현대 전자현미경, 엑스레이, 질량분광기, 레이저, 형광등을 다양한 조합으로 사용하여 치아를 여러 번 분석했다.

▲ b, 오렌지색 색소가 있는 못솟은 여러 개의 교체 치아를 보여주는 치열 치아 위치의 혀측 모습(American Museum of Natural History, AMNH 37912). c, 색소가 있는 절삭 모서리와 근단을 보여주는 유체 보존 표본(Zoological Society of London)의 못솟은 두 개의 치아의 배면 모습. d, 같은 표본에서 못솟은 치아와의 백색광(WL) 이미지. e, 같은 표본의 레이저 자극 형광(LSF) 이미지. 맹출된 치아와 못솟은 치아 모두에서 뚜렷한 톱니 모양 색소가 보여짐. f, NHMUK 1934.2.1의 세 개의 좌측 치열 치아의 배면 모습. 치아 근단과 근심 톱니 모양에 동일한 색소가 보여짐. g, 분리된 교체 치아의 측면 모습(Museum of Life Sciences, MoLS X263). h, g에서 치아 정점의 확대 사진. 치아 끝을 따라 오렌지색 색소가 보여짐. i, MoLS X263의 톱니 모양의 치아의 먼쪽 보기는 주황색 톱니 모양과 치아 정점을 보여준다. j, 치아의 중간 치아를 통한 광택이 나는 두꺼운 단면(Queensland Museum, Australia, J94036-2)은 법랑질에 제한된 주황색 색소를 보여준다. (출처:관련논문 Published: 24 July 2024 Iron-coated Komodo dragon teeth and the complex dental enamel of carnivorous reptiles / nature ecology & evolution)

수 마이크로미터 두께 철 함유 층

결과:
왕도마뱀의 이빨은 매우 얇지만 단단하고 칼슘이 풍부한 법랑질(20마이크로미터)만 갖고 있다. 치아 법랑질의 가장 바깥쪽 가장자리인 팁과 들쭉날쭉한 가장자리에서도 치아는 1~2 마이크로미터 두께의 철 함유 층으로 덮여 있다. 분석 결과에 따르면 이 견고한 보호층에는 산화철 페리하이드라이트가 포함되어 있다.

르블랑(LeBlanc)과 그의 팀이 설명하는 것처럼, 이 철 침전물은 왕도마뱀의 이빨 가장자리가 더 안정적이고 더 천천히 마모된다는 것을 의미한다. 철층은 또한 이러한 부위를 내산성으로 만든다.

파충류에서 "철 이빨"의 첫 번째 증거

왕도마뱀의 이빨 구조는 비버나 다람쥐와 같은 설치류의 앞니와 다소 유사하며, 이 앞니에도 철이 함유된 상층이 있다. 르블랑(LeBlanc)과 그의 동료들은 철분 보호가 끝 부분에서만 일어난다는 사실이 이제 코모도왕도마뱀에서 처음으로 관찰되었다고 강조했다. 이는 또한 파충류에서 철 함유 치아 법랑질이 발견된 최초의 증거이기도 하다.

"혼합상 산화철이 치아 법랑질의 입계 공간에 묻혀 있는 유색 설치류 치아와는 달리, V. komodoensis의 철은 밑에 있는 결정질 치아 법랑질에 연결된 별도의 페리하이드라이트 층에 집중되어 있는 것으로 보인다"고 연구원들은 말했다. 설치류와 왕도마뱀의 이빨은 철분을 다양한 방식으로 저장한다.

파충류 중 극단적인 경우

일부 다른 살아 있거나 멸종된 왕도마뱀도 치아 끝과 가장자리의 치아 법랑질에 철분을 함유하고 있는 것으로 보충 테스트에서 밝혀졌다. 그들에 비해 코모도왕도마뱀은 더 많은 철분을 함유하고 있다. "이것은 철색의 절단 모서리가 여러 ziphodont Varanus 종에서 발생하지만 V. komodoensis에서 가장 두드러진다는 것을 암시한다"고 팀은 썼다.

악어와 같은 일부 다른 파충류도 철 함유 치아 법랑질을 가지고 있지만, 코모도왕도마뱀보다 덜 뚜렷하다. 부작용으로 왕도마뱀의 이빨 끝은 철로 인해 주황색으로 나타나고 투명한 법랑질로 덮여 있는 나머지 치아보다 눈에 띄게 두드러진다.

▲ 코모도왕도마뱀은 모니터도마뱀 중 가장 큰 살아있는 종이다..

공룡의 유산?

이 발견은 이제 공룡의 이빨에 그러한 철층이 있었는지에 대한 의문을 제기한다. “코모도왕도마뱀은 육식 공룡처럼 먹이를 찢을 수 있는 굽은 톱니 모양의 이빨을 가지고 있다. 르블랑은 “우리는 이러한 유사점을 이용해 육식공룡이 코모도왕도마뱀과 같은 방식으로 이빨에 철을 사용했는지를 더 알아보고 싶다”고 말했다.

멸종 위기에 처한 “용” 보호

“세계에서 가장 큰 도마뱀인 코모도왕도마뱀은 부인할 수 없이 인상적인 동물이다.” 공동 저자인 런던 동물학회의 벤자민 태플리(Benjamin Tapley)는 말한다. 그러나 "용"도 위협을 받고 있다. "그래서 이 발견은 상징적인 공룡이 어떻게 살았는지에 대한 우리의 이해를 강화할 뿐만 아니라 우리가 그들을 보호하기 위해 노력하면서 이 놀라운 파충류에 대한 더 깊은 이해를 발전시키는 데 도움이 된다."
(Nature Ecology & Evolution, 2024; doi: 10.1038/s41559-024-02477-7)
출처: King’s College London

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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