(읽기 3분 30초)
원시 공룡의 알은 세가지 종류로 분류.
초기 알은 석회질 없는 부드러운 껍질. 진화과정에서 딱딱하게 변화.

최초의 공룡 알은 부드럽고 가죽같은 껍질
새로운 화석 분석으로 공룡 알 진화에 대한 일반적인 가정을 뒤집는다.

예상과 달리 초기 공룡의 알에는 석회 껍질이 없었다.
대신에, 그들은 뱀과 도마뱀의 알과 비슷했다. 알의 껍질은 부드럽고 가죽처럼 보인다.
최근 두 개의 매우 다른 공룡 그룹에서 나온 두 개의 화석 무덤에 대한 분석으로 알 수 있다. 따라서 연약한 알 껍질이 원래 모양이며, 공룡 진화 과정에서 단지 껍질이 딱딱한 알이 발달한 것으로 연구자들은 "Nature"저널에 발표했다.

▲ 이 화석 알은 목이 긴 용각류에서 나왔으며 아직 단단한 석회 껍질이 없었다. © D. Pol

뱀, 도마뱀과 많은 거북:
그들은 모두 부드러운 껍질을 지닌 알을 낳은 직후 2-3 주면 새끼들이 부화한다.
반면에 대부분의 다른 파충류와 조류는 자손을 단단한 석회 껍질을 가진 알에 맡긴다.
이전에는 공룡에 대해서도 같은 생각을 했다.
대부분의 화석 둥지와 알 낳는 곳에는 딱딱한 공룡 알이 포함되어 있기 때문이다.

예를 들어 육식 공룡 오비라프토르(Oviraptor) 혹은 일부 초식 용각류(Sauropden)의 경우다.

뉴욕의 미국 자연사 박물관의 마크 노렐(Mark Norell) 수석 저자는 “원래 공룡 알은 딱딱한 것으로 가정했다”고 말했다. 그러나 많은 공룡 그룹에서 알이 발견되지 않았다. 우리는 공룡들이 어떻게 했는지 모른다.

라임 껍질이 없는 프로토케라톱스-알

이제 두 개의 화석 둥지가 공룡 알의 진화에 새로운 빛을 비췄다.
그들은 서로 다른 두 개의 큰 선사 시대 도마뱀과 두 연령대에서 나왔기 때문이다.
첫 번째 발견은 몽골에서 발견된 백악기의 새 둥지 프로토케라톱스이다.
프로토케라톱스는 약 2m 길이의 네다리 초식 동물로 강력한 머리 갑옷과 목 방패로 자신을 보호했다.

Norell과 그의 팀은 “이 둥지에는 최소한 12개의 알과 배아가 둥지를 가지고 있으며 그 중 6개는 거의 완전한 골격으로 보존되어있다”고 보고했다. 어린 공룡 주변의 얇고 변색된 층은 화석 뼈 위에 있으며 일부는 이전 달걀 껍질을 증거한다.

이 화석화된 알 껍질의 화학적 분석 결과 화석 단백질과 인산염이 포함되어 있지만 석회 껍질 유물은 포함되어 있지 않은 것으로 나타났다. 연구원들에 따르면, 이것은 프로토케라톱스가 부드러운 피부 알을 낳았다는 것을 암시한다. 

▲ 프로토케라톱스 둥지에 있는 화석화된 배아와 알 잔여물. © M. Ellison / © AMNH.

Mussaurus에는 하나도 없었다.

두 번째 둥지는 1970년대 말 아르헨티나에서 발견된 초식 동물 사우포사우루스파타고니쿠스의 둥지이다. 이 공룡 종의 2억 1천만 년 된 알, 배아 및 어린 동물이 둥지에 보존된다.
더 자세히 분석한 결과, 이 공룡의 달걀 껍질은 유기적이며 석회 껍질의 잔유물이 없는 것으로 밝혀졌다.

두 발견 모두 함께 부드러운 껍질 알이 오랜동안 가정했던 것보다 공룡들 사이에서 더 일반적 이었다는 것을 암시한다. 그러나 어떤 알 형태가 초기 모습이었을까?

노렐과 그의 팀은 112종의 공룡 종과 밀접하게 관련된 파충류의 알 특성을 평가해 공룡 알의 일종을 재구성했다.

처음에는 부드러운 달걀 껍질이 있었다.

결과 : 연구원들에 따르면, 원래 형태인 석회 알의 가설은 더이상 유효하지 않다.
대신, 첫 번째 공룡은 껍질을 벗긴 알을 낳았을 것이다.
Norell과 그의 팀은 “우리는 최초의 공룡 알은 껍질을 벗긴 부드러운 것이고 이후에 단단한 석회화 달걀 껍질이 3개의 큰 공룡 그룹에서 서로 독립적으로 개발되었다는 것을 발견했다”고 주장했다.

이것은 육식 공룡과 두 초식 동물 그룹의 석회 알이 왜 그렇게 다르게 구조화되어 있는지 설명 할 수 있다. 자연은 이 단단한 껍질을 독립적으로 세 번 ‘발명(진화)’했기 때문에 매번 약간 다른 미세한 구조가 발달했다. 고생물학자들은 “오르니토포덴, 사우로포덴 그리고 수각류의 석회암 껍질은 서로 동일하지 않다”고 설명했다.

▲ 모사사우루스가 해저에 누워있는 알에서 부화하는 모습. 일러스트 © Francisco Hueichaleo.

세계에서 가장 큰 계란 중 하나

껍질이 벗겨진 ‘원래 알’의 가정은 남극 대륙에서 발견된 것으로 뒷받침된다.
남극 대륙은 텍사스 대학의 Lucas Legendre가 이끄는 두 번째 연구 그룹이 조사했다.
2011년에 발견된 화석은 길이 29cm, 두께 20cm의 구조로, 바람 빠진 축구공과 비슷하다.
고생물학자들이 처음에 그것을 규정할 수 없었기 때문에, ‘이 물건’은 칠레 자연사 박물관에서 처음에 눈에 띄지 않았다.

최근 르장드르와 그의 팀은 이 화석을 면밀히 검토하여 전체 동물계에서 가장 큰 계란 중 하나인 알을 발견한 것이다. 석화된 달걀 껍질의 분석에서 그들은 이 달걀도 껍질이 부드러운 것으로 결론을 내렸다.
그러나 이것은 공룡이 아니라 백악기의 상어와 같은 해양 공룡인 모사사우르(Mosasaur)에서 유래한 것 같다.

이 발견은 많은 공룡과 익룡뿐만 아니라 일부 해양 공룡들도 껍질을 벗긴 알을 낳았다는 것을 의미한다. 이 알 타입은 원시 공룡의 세 가지 주요 그룹으로 대표된다.

(Nature, 2020; doi : 10.1038 / s41586-020-2412-8; doi : 10.1038 / s41586-020-2377-7)
출처 : American Museum of Natural History, University of Texas at Austin

[더사이언스플러스]

[저작권자ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]