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- 가설 1. 공룡 시대에 오늘날보다 많은 CO2, 식물 광합성 집중 자극, 풍부한 영양이 원인
- 가설 2. 생물학적 요인: 대기 구성, 온도, 육지 질량과 같은 외부 요인과 독립적으로 성장
- 공룡은 씹지 않았기 때문에 머리에 씹는 근육을 사용할 필요가 없었고 큰 이빨도 불필요
- 용각류는 머리 작게 유지하고 작은 머리는 긴 목 발달의 전제 조건
- 공룔의 뼛속은 공기로 채워져, 부분적으로 폐와도 연결 돼

거대주의의 신비 : 용각류가 그렇게 컸던 이유 (2)

왜 용각류가 그렇게 거대한 크기로 자랐는지 묻는 질문에 대답은 아주 간단하다. 거대 동물의 작은 조상은 이 공룡 과에서 거대 성장을 가능하게 한 독특한 특성 조합을 지니고 있었다. 그들은 잠재적으로 거대해질 수 있었기 때문에 그렇게 됐다. 크기는 몇 가지 장점을 가져왔다. 

▲ 일부 매우 큰 용각류의 크기 비교 Author :Matt Martyniuk https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Longest_dinosaurs1.png

포식자로부터 안전

거대한 크기는 성장한 용각류를 포식자로부터 보호했다. 인간의 관점에서 볼 때 거대하지만 포식성 공룡은 성인 용각류에 비해 작았다. 크기의 차이로 인해 포식 공룡이 진정으로 효과적인 물기를 착지하는 것이 어려웠고 그들이 할 수 있는 최선은 공격할 때 용각류의 피부를 긁는 것이었다. 일부 과학자들은 거대한 크기 때문에 초식성 거인이 포식자로부터 면역성을 갖게 되었다고 말하기도 한다.

용각류의 몸집과 관련된 긴 목은 먹이를 먹는 데도 유리했다. 직립 목을 가진 종은 다른 공룡이 도달할 수 없는 식량원에 도달할 수 있다. 목이 수평인 사람들은 엄청난 도달 거리를 사용하여 많이 움직이지 않고도 넓은 지역을 효과적으로 풀을 뜯었다.

▲ 목이 매우 긴 용각류인 마멘치사우루스(Mamenchisaurus) The original uploader was ДиБгд at Russian Wikipedia.

환경적 영향은 거대주의와 아무 관련이 없다.

그러나 처음에 용각류가 그렇게 크게 자란 이유는 무엇일까? 외부 원인은 오랫동안 이에 대한 책임이 있다. 예를 들어, 공룡 시대에는 오늘날보다 더 많은 이산화탄소가 대기 중에 있었기 때문에 일부 과학자들은 과도한 이산화탄소가 식물이 더 집중적으로 광합성하도록 자극했을 수 있다고 주장했다. 결과적으로 그들은 더 많은 영양분을 함유하고 있었고 그것을 먹은 공룡의 거대한 성장으로 이어졌을 것이다.

추가 가설은 용각류의 자인언트를 담당하는 주변 온도 또는 육지의 크기와 같은 환경 요인을 만들었다. 그러나 본 대학(University of Bonn)의 마틴 샌더(Martin Sander)가 이끄는 팀의 연구에 따르면 용각류는 대기 구성, 온도 또는 육지 질량과 같은 외부 요인과 독립적으로 성장했다. 그 대신 그들의 거대함의 이유는 그들의 생물학적 소인이어야 한다고 과학자들은 결론지었다.

씹는 자는 작게 남는다.

이 성향의 가장 중요한 요인은 용각류가 씹지 않는다는 것이다. 이 유산은 음식을 통째로 삼킨 먼 조상들로부터 왔다. 씹는 메커니즘의 종은 처음에는 거인과 관련이 없는 것처럼 보일 수 있지만 결국 용각류가 거대한 크기로 성장하는 것을 목격한 중요한 진화적 캐스케이드를 촉발했다.

Sander와 동료들에 따르면 그것은 다음과 같이 작동했다. 그들은 씹지 않았기 때문에 머리에 씹는 근육을 사용할 필요가 없었고 큰 이빨도 불필요했다. 이것은 용각류의 머리가 작게 유지될 수 있도록 공간을 절약했다. 차례로 작은 머리는 긴 목 발달의 전제 조건이었다.

▲ Camarasaurus의 두개골 Camarasaurus lentus skull at the Smithsonian museum of Natural History https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Camarasaurus_lentus.jpg

그리고 그 목은 결국 용각류에게 다른 초식 동물에 비해 뚜렷한 이점을 제공했다. 그들은 나무에서 풀을 뜯고 땅의 넓은 반경 내에서 먹을 수 있었기 때문에 다른 초식 공룡보다 환경으로부터 더 많은 에너지를 흡수했고 그 결과 그들보다 더 크게 자랐다.

용각류는 식물의 잔해를 동물의 넓은 소화관에 매우 오랫동안 보관하고 그곳에서 분해함으로써 씹지 않은 음식을 처리했다. 아마도 장내 미생물의 도움을 받았을 것이다. 과학자들은 동물들이 의도적으로 돌을 삼킨 다음 위장에서 음식을 분해하는 데 도움이 된다고 가정했다. 그러나 위 공장에 대한 이러한 가설은 이제 잘못된 것으로 판명되었다.

특수 경량 구조

씹기 부족으로 시작된 개발 캐스케이드가 실제로 작동하려면 핵심 구성 요소가 아직 없다. 긴 목은 먹을 때 장점이 되었지만 그렇다고 무거울 필요도 없었다. 이 문제를 해결하기 위해 용각류에는 두 가지 트릭이 있었다. 한편으로 그들의 경추와 몸통 척추는 "구멍난" 뼈 구조 덕분에 매우 가볍다. 반면에 현생 조류와 마찬가지로 용각류는 목과 몸을 가볍게 만드는 기발한 기낭 시스템을 가지고 있었다.

▲ Europasaurus의 척추 뼈 (출처 : Nils Knötschke)

용각류의 척추뼈에는 많은 구멍이 있다. "정상적인" 뼈에서는 골수로 채워져 있지만 목이 긴 뼈에는 공기가 들어 있다. 그들의 공기주머니는 체강의 많은 부분을 채우고 부분적으로 폐에 연결되었다. 이 적응은 최초의 공룡과 함께 이미 진화한 유산이었다. (계속)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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