기본 콘텐츠로 건너뛰기

1억 9500만년 전의 연조직 화석



(A thin section of the rib of the 195 million year old dinosaur Lufengosaurus, cut along the length of the rib showing a vascular canal with dark hematite particles. These were probably derived from the iron rich blood cells of the living dinosaur, and would have provided the internal environment for the preservation of collagen. Lacunae, where adult bone cells would reside, are also preserved with dark hematite particles inside them. Credit: Robert Reisz)

(Close up of oblique cut of rib of 195 Million year old Lufengosaurus, showing how the bone was organized around vascular canals that contained blood vessels in the living dinosaur, and ran along the length of the rib. Some of the vascular canals are partially filled by dark hematite particles, likely derived from the blood of the dinosaur, and would have helped preserve the proteins within these canals. Small dark areas within the bone, around the vascular canals are lacunae, or spaces where the adult bone cells would have lived in the dinosaur. Credit: Robert Reisz)


 보통 화석으로 남는 것은 뼈 같이 단단한 부위입니다. 사실 그것도 완전히 남는 경우가 드문 것이 현실입니다. 하지만 종종 부드러운 조직의 흔적이 미세 구조까지 간직한 채 영겁의 세월을 견디며 살아남는 경우가 있습니다. 대부분은 화석화 과정을 거치면서 미네랄화가 진행되었지만, 일부 아미노산 같은 분자 흔적을 남기기도 합니다. 


 최근 과학자들은 공룡의 갈비뼈 화석에서 1억 9500만 년전의 연부 조직 (soft tissue) 화석을 발견했습니다. 이 화석의 주인공은 긴 목을 지닌 초식 공룡 루펜고사우루스 (Lufengosaurus) 입니다. 쥐라기 초기 공룡으로 대략 8m 정도 되는 몸길이를 가진 유수한 초식 공룡이었던 것으로 알려져 있습니다. 


 과학자들은 타이완 국립 방사광 연구소의 입자 가속기를 이용해서 이 갈비뼈 화석의 단면에서 콜라겐 분자의 흔적과 더불어 연골과 뼈조직의 미세 구조를 확인할 수 있었습니다. 더구나 이 미세 구조 안에는 놀랍게도 혈관은 물론 적혈구의 흔적까지 남아있었습니다. (위의 사진 중 아래) 


 보통 이런 미세 혈관 구조는 죽은 후 빠르게 분해되어 화석화될 기회가 없다는 점을 생각하면 상당히 놀라운 일이 아닐 수 없습니다. 화석화된 미세 혈관과 주변 조직은 공룡이 현재의 생물과 그다지 다르지 않은 고대 동물이라는 점을 시사하고 있습니다. 


 이와 같은 미세 구조 화석은 극도로 좋은 상태에서 보존이 되었기 때문에 가능한 것도 있지만, 그에 못지 않게 미세 구조를 연구하는 수단의 발전에도 힘입은 바가 큽니다. 앞으로도 최신 기술이 동원되어 화석의 미세구조를 밝혀간다면 과거를 살았던 생물의 진화와 생태를 알아내는데 큰 도움이 될 것으로 기대됩니다. 


 참고 


Yao-Chang Lee et al. Evidence of preserved collagen in an Early Jurassic sauropodomorph dinosaur revealed by synchrotron FTIR microspectroscopy, Nature Communications (2017). DOI: 10.1038/ncomms14220 

댓글

이 블로그의 인기 게시물

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

이빨이 다시 진화한 개구리

  ( CT scans of Gastrotheca guentheri skulls revealed what appeared to be identical rows of teeth on both the upper and lower jaws, which researchers later confirmed through dissection. Credit: Florida Museum/Daniel Paluh )  개구리는 2억년 전 진화 과정에서 이빨을 잃어버리고 큰 턱과 혀를 이용해 곤충 같은 작은 먹이를 잡아 먹는 방향으로 진화했습니다. 파충류나 포유류 같은 다른 사지류와의 경쟁에서 밀려 양서류가 쇠퇴하고 멸종하던 시기에도 개구리는 여전히 생존할 수 있었던 비결입니다.   이빨이 없는 덕분에 큰 혀를 발사하기 편해졌을지는 모르지만, 이빨이 없으면 종종 불편할 때가 있습니다. 씹는 대신 삼키기 때문에 음식을 씹을 수 없다는 점은 문제되지 않지만, 필사적으로 달아나려는 먹이를 잡기 힘들기 때문입니다. 이런 이유 때문에 일부 개구리는 이빨 같이 보이는 엄니 (fang)을 지니고 있으나 이는 사라진 이빨이 다시 난 것이 아니라 다른 부분이 진화한 것입니다.   이는 돌로의 법칙 ( Dollo's Law )으로 알려져 있습니다. 진화 과정에서 퇴화한 부분이 다시 생겨나지 않으며 대신 필요하면 다른 부분이 진화해 그 역할을 대신한다는 것입니다. 예를 들어 아가미가 사라진 사지 동물은 다시 물에 들어온다고 해도 아가미가 다시 생기진 않습니다. 대신 고래처럼 폐가 커져서 그 기능을 대신하게 됩니다.   하지만 모든 법칙엔 예외가 있기 마련입니다. 남미에서 발견된 멸종 위기 개구리 중 하나인 구엔터 유대류 개구리 ( Gastrotheca guentheri, Guenther's marsupial frog, dentate marsupial frog)는 완전한 형태의 이빨을 지니고 있습니다. 참고로 유대류 개구리라는 명칭은...