뿔공룡의 프릴은 성선택 때문에 진화했다

 

(Protoceratrops was a ceratopsian dinosaur from the Cretaceous that grew to around the size of a sheep. Credit: Daderot/Wikimedia Commons)

 트리케라톱스를 비롯한 뿔 공룡은 뿔이 없더라도 머리 뒤의 큰 방패 같은 프릴(frill)을 지닌 경우가 많습니다. 이 프릴의 용도에 대해서는 목을 보호하는 방어구, 열을 식히기 위한 방열판, 짝짓기를 위한 상징까지 다양합니다. 최근에는 특징적으로 생긴 프릴이 무리에서 특정 개체를 인식하는 데 사용되었다는 주장도 나오고 있습니다. 비록 성선택에 의한 진화라는 가설이 강력히 제시되고 있으나 논쟁은 계속되고 있습니다. 

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 영국 런던의 국립 자연사 박물관의 앤드류 크냅 박사 (Dr. Andrew Knapp. Department of Earth Sciences, The Natural History Museum, London, UK)가 이끄는 연구팀은 많은 개체가 보존된 케라톱스류 뿔공룡인 프로토케라톱스의 프릴을 연구했습니다. 

 통상 공룡 같은 대형 고생물 화석은 한 개체라도 온전히 보존되는 경우가 드물고 대부분 파편들이 발견되어 근연종을 토대로 복원을 해야 하는 경우가 다반사입니다. 하지만 몇몇 종은 보존 상태가 우수한 표본이 여러 개 발견됩니다. 프로토케라톱스는 소형 초식공룡으로 몽고 고비 사막에서 보존 상태가 우수한 화석이 여러 개 발견되었습니다. 연구팀은 이중에서 30개 두개골 화석을 구해 3D로 스캔하고 형태의 다양성을 분석했습니다. 

 프릴이 방어나 체온 조절의 목적이라면 개체 크기에 관계없이 비슷한 비율로 존재할 것입니다. 하지만 선행 연구에서는 성체에서 프릴이 매우 커진다는 사실을 보여줬습니다. 이번 연구에서도 이와 같은 사실은 다시 확인되었습니다. 성체가 되서 프릴이 커진다는 사실은 성선택에 의한 진화 가설을 지지하는 결과이지만, 연구팀은 무리에서 개체 인식이나 혹은 같은 종을 인식하는 기능에도 주목했습니다. 

 많은 동물에서 성선택이 일어나는 경우 암수의 차이가 명확한 경우들이 있습니다. 예를 들어 사슴의 뿔이나 공작의 깃털은 모두 수컷에서 두드러지게 나타납니다. 공룡 화석에서 암수를 구분하기는 어렵지만, 이번 연구에서는 30개의 표본을 분석하는 과정에서도 성적 이형성 (sexual dimorphism)의 증거를 찾을 수 없었습니다. 하지만 일부 동물은 암수가 서로를 인식하기 위해 비슷한 장식을 발전시키는 경우도 있어 반드시 성선택 목적이 아니라고 하기는 어렵습니다. 

 이번 연구에서는 방어 목적이나 체온 조절 목적이라는 가설을 지지 하지 않는 결과가 나왔습니다. 아마도 성선택 혹은 개체를 인식하기 위한 사회적 선택의 결과일지도 모릅니다. 연구팀은 두 가지 목적이 다 있을 수도 있다고 해석했습니다. 사실 쥐라기 공원처럼 공룡을 복원하지 않는 이상 이 질문에 대한 해답은 영원히 알 수 없을지도 모릅니다. 그러나 궁금증에 대한 해답을 찾으려고 노력하는 것이 과학이기 때문에 연구는 계속될 것입니다. 

 참고 

https://phys.org/news/2021-02-dinosaur-frills-result-sexual.html

A. Knapp et al. Three-dimensional geometric morphometric analysis of the skull of Protoceratops andrewsi supports a socio-sexual signalling role for the ceratopsian frill, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2021). DOI: 10.1098/rspb.2020.2938