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2018년 4월 15일 일요일

중생대 거대 포식자들의 식사 메뉴는?



(Teeth from the Gadoufaoua deposit (Niger). The scale bar represents 2 cm. From left to right: teeth of a giant crocodile, Sarcosuchus imperator, a spinosaurid, a non-spinosaurid theropod (abelisaurid or carcharodontosaurid), a pterosaur, a hadrosaurid (a herbivorous dinosaur), a pycnodont (fish), and a small crocodylomorph. Credit: Auguste Hassler / LGL-TPE / CNRS-ENS de Lyon-Université Lyon 1)


 중생대 대형 육식 공룡과 거대한 악어류들이 뭘 먹고 살았는지는 매우 흥미로운 연구 주제 중 하나일 것입니다. 공룡 영화 제작자에게는 초식 공룡 혹은 엑스트라 단역 배우라는 공식이 있지만 당연히 과학자들은 이런 설명으로 만족할 수 없을 것입니다.


 프랑스의 연구팀(Laboratoire de géologie de Lyon: Terre, planètes et environnement (CNRS/ENS de Lyon/Claude Bernard Lyon 1 University), in partnership with the Centre for Research on Palaeobiodiversity and Palaeoenvironments (CNRS/French National Museum of Natural History/Sorbonne University))은 모로코와 니제르 두 지역에서 발굴한 대형 육식 공룡과 악어 화석에서 칼슘 동위원소를 분석해 이들이 무엇을 먹고 살았는지 조사 했습니다. 가장 확실한 방법은 물론 위 내용물을 확인하는 것이지만 음식물과 함께 화석화되는 경우는 매우 드물기 때문에 당시의 먹이 사슬을 복원하는 데 한계가 있습니다.
 동위 원소 분석은 식물, 어류, 육지 초식 동물에 있는 동위 원소의 비율이 각기 다르다는 점에 착안해 이를 먹고 산 생물의 동위원소비를 측정해 식생활을 재구성하는 것입니다. 비록 정확도는 다소 떨어지지만, 훨씬 많은 화석에 적용할 수 있어 당시의 먹이 사슬과 생태계를 이해하는 데 훨씬 도움이 될 것입니다.
 연구팀은 당시 북아프리카 지역에 초식 공룡에 비해서 대형 포식자들이 매우 많다는 점에 주목했습니다. ​만약 이들이 초식 공룡만 먹고 살았다면 생태계가 정상적으로 유지되었을 것 같지 않은 비율이었습니다. 연구팀은 반수생 공룡인 스피노사우루스과 (spinosaurids)와 스피노사우루스과 이외의 대형 육식 공룡 (abelisaurids / carcharodontosaurids), 그리고 초대형 악어류인 사르코수쿠스(Sarcosuchus)의 동위 원소 비율을 조사했습니다.


 스피노사우루스와 사르코수쿠스는 종종 대형 육식 공룡도 잡아먹는 초대형 육식 동물로 묘사되곤 합니다. 하지만 제 책인 포식자에서 다뤘듯이 실제로는 그런 위험한 먹이보다는 더 안전한 해양 생물이나 초식 공룡을 주로 잡아먹었을 것입니다.










 이번 연구에서는 스피노사우루스과 공룡들은 주로 물고기를 먹었던 것으로 나타났습니다. 이 지역에 살던 다른 대형 육식 공룡들은 초식 공룡을 잡아먹었습니다. 사르코수쿠스 같은 대형 악어형류는 중간 정도인 것으로 나타났습니다. 사실 이는 현재 생태계와 매우 흡사한 모습이라고 할 수 있습니다.


 현재도 사자 같은 대형 포유류 육식 동물은 초식 동물을 사냥하지만, 가장 거대한 크기의 육식 포유류는 사실 바다에 있습니다. 고래류를 빼고 생각해도 식육목에서 가장 큰 포식자 역시 바다에 서식하는 기각류 (바다코끼리, 물범, 물개 등) 입니다. 해양 생태계가 지상 생태계보다 더 생물량이 크기 때문에 해양 먹이 사슬이 훨씬 큰 생물을 지탱할 수 있습니다.
 아마도 이것이 스피노사우루스가 공룡 가운데 가장 커진 이유일지도 모릅니다. 이 공룡의 거대한 돛은 물속에 숨기에는 적당하지 않지만, 물속에서 먹이를 잡는데 도움을 주었을지 모릅니다. 논란은 있지만, 스피노사우루스는 아마도 반수생 혹은 수생 공룡이었던 것으로 생각됩니다.
 악어류는 기본적으로 반수생으로 해양 및 육지 동물을 모두를 먹이로 삼았을 것입니다. 이는 추정하기 어렵지 않은 일이죠. 그래도 물론 사르코수쿠스 역시 현재의 악어류처럼 대형 육식 공룡 같은 위험한 먹이를 주로 먹지는 않았을 것입니다.


 아무튼 이 연구 결과는 중생대 육식 동물들의 메뉴가 우리의 생각보다 다양하다는 점을 보여줍니다. 이는 너무 당연한 이야기인데, 모두 같은 먹이에만 의존해서 살면 생태계가 매우 취약해지고 경쟁이 심해지기 때문입니다. 초식동물이든 육식동물이든 가급적 다른 상대와 겹치지 않는 먹이를 찾을 필요가 있으며 이것이 생태계를 더 다양하고 튼튼하게 만드는 중요한 요소가 됩니다.
 비록 중생대에 살았던 거대 육식 동물은 지금과는 판이하게 다르지만, 생태계의 기본적인 작동 방식은 다르지 않았다는 점을 보여주는 연구 결과로 생각됩니다.

 참고  
 

 A. Hassler et al. Calcium isotopes offer clues on resource partitioning among Cretaceous predatory dinosaurs, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2018). DOI: 10.1098/rspb.2018.0197

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