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- 일부 고생물학자들, "부드럽고 가죽 같은 껍질 가진 알이 오늘날의 거북이 알과 유사해"
- 과학자들은 112종의 공룡과 밀접하게 관련된 파충류의 알 껍질도 분석
- 적절한 측정 방법으로 석회암이 무기물 환경이 아니라 껍질 자체에서 나왔다는 것 증명
- 형태학적, 조직학적, 지구화학적 및 생체역학적 증거는 알 껍질이 부드러웠다는 것 확인

공룡알 논란
최초의 공룡 알은 단단한 껍질이었을까 아니면 부드러운 껍질?

공룡 알에 대해서는 이견이 있다. 일부 고생물학자들은 부드럽고 가죽 같은 껍질을 가진 알이 오늘날의 거북이 알과 유사한 원래 모양이라고 믿는다. 그러나 다른 사람들은 훨씬 더 일반적으로 발견되는 딱딱한 공룡 알이 모든 공룡에 공통적인 특징이라고 생각한다. 공룡 시대의 시작과 끝에서 매우 다른 두 공룡의 화석 알 껍질에 대한 분석이 이제 논쟁에 다시 불을 붙였다. 

▲ 프로토케라톱스 둥지에 있는 배아 화석과 알의 잔해. 계란의 껍질이 딱딱했을꺼 부드러웠을까? © M. Ellison/©AMNH

최초의 공룡 알은 어떻게 생겼을까?

그들은 뱀과 거북이의 알처럼 부드럽고 가죽 같은 껍질을 가지고 있었까?

아니면 새처럼 단단한 석회질 껍데기? 

오랫동안 고생물학자들은 살아남은 공룡 알의 소수의 화석이 단단한 껍질을 가지고 있기 때문에 후자일 가능성이 더 높다고 생각했다. 그러나 2020년 뉴욕의 미국 자연사 박물관(American Museum of Natural History)의 마크 노렐(Mark Norell)이 이끄는 연구원들은 진화적으로 매우 다른 공룡 대표 2개의 화석 둥지를 조사한 결과 반대 결론에 도달했다. 부드러운 껍질이 되었다.

부드러운 껍질?

새로운 이론의 기초는 강력한 머리 갑옷과 목 보호대가 있는 다리가 4개인 초식 동물인 백악기 후기 조류 골반 공룡 프로토케라톱스의 알이다. 두 번째 둥지는 용각류 공룡인 용각류 조상 Mussaurus에서 유래했다. 이것은 지금의 아르헨티나에 2억 년 전에 살았다.

Norell과 그의 동료들이 2020년에 프로토케라톱스와 무사우루스의 둥지를 더 자세히 조사했을 때, 그들은 고대 알 껍질에 화석화된 단백질과 인산염이 포함되어 있지만 석회질 껍질의 잔해는 없다는 것을 발견했다.

연구원들에 따르면 두 공룡 종의 알은 딱딱한 껍질이 아니라 부드러운 껍질을 가졌을 것이다. 어떤 종류의 알이 원래의 알인지 알아내기 위해 과학자들은 112종의 공룡과 밀접하게 관련된 파충류의 알 껍질도 분석했다.

가계도에서 각 공룡의 위치와 함께, 그들은 최초의 공룡이 껍질이 부드러운 알을 낳았음에 틀림없고 시간이 지남에 따라 단단한 석회질 알 껍질도 나타났다는 결론에 도달했다. Norell에 따르면, 자연은 공룡의 세 가지 주요 그룹 각각에서 석회질 껍질을 세 번 독립적으로 발명했다. 육식 공룡의 석회질 껍질이 두 초식 공룡 그룹의 석회질 껍질과 구조가 다르다는 것도 맞다.

무사우루스(Mussaurus)에 대한 논쟁

그러나 중국과학원의 최승(Choi Seong) 연구원이 이끄는 연구팀은 최근 이러한 발견에 대해 의구심을 품고 있다. 전문 논문에서 그들은 Norell이 이전 Mussaurus 알 껍질 연구를 진행한 방법을 비판했다. "우리는 Norell이 사용하는 방법에 대해 세 가지 우려 사항이 있다"고 Choi와 그의 동료들은 기술했다.

▲ 무사우루스는 목이 긴 용각류의 초기 조상이었다. © Sauropodomorph /CC-by-sa 4.0

첫 번째 주장은 Norell의 팀이 알 껍질 재료를 잘못 해석했다는 것이다. 그와 그의 동료들은 석회질 유적을 발견했을 때 알 껍질이 아닌 주변 퇴적물을 조사했다. 최는 석회가 알 자체에 속하는 것으로 가정하여 단단한 껍질을 나타낸다. 두 번째 비판은 알 껍질에 있는 장쇄분자(LCB, Long Chain Branching)에 대한 데이터의 잘못된 해석 가능성이다. Norell은 그것들을 유기 탄소 생체 분자로 보는 반면 Choi는 그 안에 흑연과 같은 미량의 무기 탄소를 봤다.

Norell의 방법론에 대한 의심

마지막으로 그의 팀은 특별한 형태의 빛 굴절인 복굴절에 대한 Norell의 해석에 도전한다. mussaurus 알 껍질은 복굴절에 따라 빛을 나누지 않았기 때문에 Norell의 팀은 껍질에 석회가 포함되어 있지 않다고 추론했다. 그러나 Choi와 그의 동료들은 복굴절의 부족이 분쇄된 껍질 샘플의 두께와 같은 다른 요인 때문일 수 있다고 생각한다.

“요컨대, Norell et al. 연구의 결론에 영향을 미칠 수 있는 방법론적 불확실성, 특히 Mussaurus 달걀 껍질의 해석에 있어"라고 최 팀의 논문은 기술했다.

근거 없는 주장?

그러나 Norell의 연구팀은 이러한 주장에 침국하지 않았다. 네이처는 최씨의 의혹과 같은 문제에 노렐의 반박문을 게재했다. 과학자들은 언급된 비판을 거부하고 자신의 원래 진술을 더욱 입증하기 위해 추가 데이터를 제공했다. 첫 번째 주장과 달리 그들은 이미 원래의 연구에서 그리고 적절한 측정 방법으로 석회암이 무기물 환경이 아니라 껍질 자체에서 나왔다는 것을 분명히 증명했다.

그들은 조사된 장쇄분자를 석화된 생체 분자로 올바르게 해석했을 것이다. 최의 팀이 이것을 혼동했을 수 있다고 말한 구조는 설명된 유기물 유적과 근본적으로 다를 것이다. 최 교수팀이 제안한 것처럼 흑연과 혼동하는 것은 원칙적으로 불가능하다. 흑연은 화석화된 지층에서 전혀 발견되지 않기 때문이다.

부드러운 껍질!

그들은 또한 잘못 해석된 복굴절의 주장을 무너뜨린다. 이미징 화학 분석은 공룡 알 껍질이 주변 암석보다 훨씬 적은 석회를 함유하고 있음을 분명히 보여준다. 이 사건은 복굴절에 대한 실험에서만 더 확인되었다.

Norell과 그의 동료들을 "형태학적, 조직학적, 지구화학적 및 생체역학적 증거는 Mussaurus의 알 껍질이 부드러웠다는 것을 확인시켜준다"고 요약했다. 그들이 Choi와 그의 공동 저자를 설득할 수 있었는지 여부는 아직 알려지지 않았다.
(Nature, 2022, doi: 10.1038/s41586-022-05151-9; doi: 10.1038/s41586-022-05152-8)
출처: Nature

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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