기본 콘텐츠로 건너뛰기

거대 익룡은 어떻게 이착륙했을까 ?




 1971 년 텍사스에서 이제껏 발견된 적이 없었던 초대형 익룡 (Pterosaurs ) 의 화석이 발견 되었습니다. 이 화석이 포함된 지층은 백악기 후기인 6800 만년 전 정도로 이 때 발견된 화석은 날개의 일부로 생각되었습니다. 이를 처음 관찰한 이는 텍사스 대학의 대학원생 이었던 더글라스 라슨 (Douglas A. Lawson) 으로 이를 완 랑스톤 (Wann Langston Jr) 교수와 더불어 발굴해서 보고한 것은 1975 년이었습니다. 


 이들이 발견한 화석에는 아즈텍 신화에 나오는 깃털달린 뱀신의 이름을 따서 케찰코아틀루스 Quetzalcoatlus 라는 속명이 붙었습니다. 최초 발견된  Quetzalcoatlus northropi 의 날개 너비는 무려 10 미터에 달했기 때문에 당연히 과학자들은 과연 이들이 어떻게 이륙하고 날았는지 (그리고 착륙했는지에 ) 대해서 매우 궁금해 해왔습니다. 


 현대의 대형 조류인 알바트로스 (Albatrosses) 도 몸집이 꽤 크기 때문에 이륙시에는 날개 짓 뿐 아니라 다리의 힘을 이용해 도움 닫기를 해야 합니다. 하지만 최대 3.4 미터 수준인 알바트로스와 최대 10 미터 이상 되는 날개 너비를 지닌 케찰코아틀루스는 이륙의 난이도의 정도가 완전히 달랐을 것으로 추정할 수 있습니다. 



(케찰코아틀루스 A fully articulated skeleton of Quetzalcoatlus hangs in the Museum of Texas Tech University. The animal stood as tall as a giraffe and needed a slope to taxi into the air. (Credit: Texas Tech University) ) 



(상대적인 크기 비교. 케찰코아틀루스와 인간의 크기를 비교하면 케찰코아틀루스는 비행기만한 크기라는 걸 알 수 있음   CCL  에 따라 복사 허용 저자 표시  Matt Martyniuk, Mark Witton and Darren Naish )



 현재까지 발견된 가장 커대한 케찰코아틀루스의 화석은 날개 너비가 대략 15.9 미터라고 추정되었으나 이후 연구에서는 10 - 11 미터 수준이 더 타당성 있는 것으로 추정되었습니다. 체중은 적어도 70 kg 이상이었을 것으로 생각됩니다. 문제는 10 미터라고 해도 이 동물이 날아오르기란 무척 힘들었을 것이라는 점입니다.


 사실 15 미터에서 10 미터로 날개 길이가 줄어든 경우에도 머리 길이만 거의 사람 키 (1.5 미터) 만 한 동물이 F - 16 만한 날개를 펄럭여서 갑지기 하늘로 솟아올랐다고는 생각하기 어렵습니다. 근육이 낼 수 있는 힘에는 한계가 있게 마련이니까요. 더구나 무게를 줄여야 날수 있기 때문에 무한정 큰 근육과 이 근육을 지탱할 골격을 키우는 것도 한계가 있습니다.  


 다만 일단 날아오르기만 했다면 체중에 비해 상대적으로 거대한 날개의 힘으로 글라이더 처럼 활강하면서 비행하는 일은 용이했을 것으로 생각됩니다. 현대의 알바트로스가 그렇하듯 이들은 글라이더 처럼 장시간 먼거리를 상승 기류를 이용해서 상승과 활강을 반복하면서 이동했을 것입니다. 다만 다시 착륙하려면 얇고 큰 날개가 다치지 않을 만한 활주로를 확보하는 일이 새로운 문제로 등장했을 것입니다.   


 산카르 체터지 (Sankar Chatterjee, Horn Professor of Geosciences and curator of paleontology at the Museum of Texas Tech University ) 를 비롯한 연구자들은 역사상 가장 큰 비행 동물이었던 케찰코아틀루스의 비행에 대해서 컴퓨터 시뮬레이션을 시행했습니다. 이들이 내린 결론 역시 유사한데 케찰코아틀루스가 거대한 글라이더 처럼 생긴 몸과 날개 덕분에 현대의 알바트로스타 군함새처럼 활강을 매우 잘했을 것으로 추정했습니다. 문제는 역시 이륙과 착륙이었을 것입니다. 


 이에 대해 연구자들은 아마도 이들이 네발 (익룡은 앞다리를 이용해서도 걸을 수 있음. 이들은 극단적으로 길어진 손가락이 날개의 역할을 담당하기 때문) 을 이용해 일단 경사가 있는 지형이나 혹은 절벽등으로 이동한 후 여기서 뛰어 내리는 방식으로 이륙했다고 추정했습니다. 네발을 다 이용하더라도 이 동물이 날기에는 약 10000 배 정도 무거웠을 것으로 추정했기 때문입니다. 



(케찰코아틀루스는 어색하긴 해도 네발로 걸을 수 있었지만 이를 이용해 뛰어다기는 어려웠을 것이다.   Source : http://en.wikipedia.org/wiki/File:Quetzalcoatlus_1.JPG  ) 


 결국 이들이 살았던 지형은 상대적으로 쉽게 경사로를 확보할 수 있는 강둑이나 혹은 해안가 등의 지형이었을 가능성이 높아 보입니다. 다만 결정적으로 이들이 진짜 어떻게 이륙해서 날았고 마지막으로 안전하게 착륙했는지는 현재 우리가 타임머신이라도 있지 않는 이상 알수가 없는 일이겠죠. 만약 이들이 지금도 날아다닌다면 인간 만한 동물이라도 낚아채서 사냥할 수 있었기 때문에 이들이 존재하지 않는 편이 더 다행일지도 모르지만 말이죠. 




 참고




댓글

이 블로그의 인기 게시물

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...

렘 수면이 식이 패턴에 영향을 준다?

  ( Using a techniqu e called optogenetics, the activity of cells in the brain can be specifically suppressed with light pulses. Credit: Pascal Gugler / Insel Gruppe )  수면 중 빠른 안구 운동이 발생하는 렘 (REM) 수면은 아직도 그 기능이 완전히 밝혀지지 않았지만, 수면에서 매우 중요한 부분이라는 사실은 확실합니다. 렘 수면은 꿈과 관련이 깊으며 전체 수면 시간이 부족하지 않더라도 렘 수면 시간이 짧으면 다음날 집중력이 떨어지고 많이 피곤하게 됩니다. 아마도 렘 수면 시간 동안 여러 가지 기능과 작업이 이뤄짐을 시사하는 결과입니다.   베른 대학교 ( University of Bern )의 과학자들은 쥐를 이용한 동물 모델을 통해서 렘 수면이 식이 패턴에 미치는 영향을 조사했습니다. 연구팀은 렘 수면이 외측 시상하부 ( lateral hypothalamus)에 영향을 주어 식욕을 조절할 수 있다는 증거를 발견했습니다. 외측 시상하부는 모든 포유류에서 볼 수 있는 시상하부의 작은 핵으로 식욕을 조절하는데 중요한 역할을 하는 것으로 생각됩니다. 과거 과학자들은 렘 수면 동안 외측 시상하부가 활성화되는 것을 확인했지만, 렘 수면이 실제 식욕을 조절하는지에 대해서는 알지 못했습니다. 렘 수면 동안 외측 시상하부만 차단할 방법이 없었기 때문입니다.   연구팀은 빛으로 살아있는 세포를 조절하는 기술인 광유전학 (optogenetic) 방식으로 렘 수면 중인 쥐의 외측 시상하부 활동을 차단했습니다. 그 결과 쥐의 식욕이 저하되는 것을 확인할 수 있었습니다. 불과 하루 간 차단만으로도 4일 정도 효과가 지속될 정도로 식욕에 대한 영향이 컸습니다. 이는 렘 수면이 식욕을 적절하게 유지하는 데 도움을 준다는 점을 시사합니다.   사실 최근에 다이어트에 대한 수요가 폭발해서 ...

벽돌 속에 전기를 저장하는 코팅

  ( Red brick device developed by chemists at Washington University in St. Louis lights up a green light-emitting diode. The photo shows the core-shell architecture of a nanofibrillar PEDOT-coated brick electrode. Credit: D'Arcy laboratory, Department of Chemistry, Washington University in St. Louis )  신재생 에너지 확대와 에너지를 24시간 차질 없이 공급해야 하는 기업과 기관 (예를 들어 병원, 금용기관, 중요 산업 시스템 및 기타 갑자기 시스템을 중지할 수 없는 분야)이 증가함에 따라 에너지 저장 장치 (ESS)의 수요 역시 가파르게 증가하고 있습니다. 특히 풍력과 태양광처럼 에너지 생산량 변동이 심한 에너지원이 보급되면서 값싸고 안전하게 대량의 에너지를 저장할 수 있는 방법의 요구가 커지고 있습니다.   워싱턴 대학 줄리오 다르시 ( Julio D'Arcy ) 교수가 이끄는 연구팀은 평범한 벽돌에 전기를 저장할 수 있는 새로운 방법을 개발했습니다. 연구팀의 접근법은 전기가 통하는 폴리머 소재인  PEDOT를 코팅해 벽돌 자체를 슈퍼 커패시터 (콘덴서)로 만드는 것입니다. 화학 배터리 대신 슈퍼 커패시터에 전기를 저장하는 연구는 일찍부터 있어왔지만, 흔한 벽돌 소재의 슈퍼 커패시터는 참신한 시도라고 할 수 있습니다. 벽돌에 에너지를 저장하려는 시도 역시 이전에도 있었지만, 대개 열을 저장하는 방식이었고 전기 자체를 저장하는 방식은 새로운 시도입니다.   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221592595133  연구팀에 따르면 일반적인 크기의 벽돌에 PEDOT 소재를 코팅할 경우 최대 10분 정도 LED 전...