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싱크로트론 X선 기술이 밝힌 2억년 전 공룡 알의 비밀


(Some of the world's oldest known dinosaur eggs and embryos. The clutch of Massospondylus carinatus eggs discovered in 1976 in Golden Gate Highland National Park, South Africa. Credit: Brett Eloff)


 과학자들이 고성능 싱크로트론 X선으로 공룡 알 속에 숨겨진 비밀을 밝혀냈습니다. 남아프리카 공화국의 비트바테르스란트대학교의 키미 채펠과 요나 코이니어 (Kimi Chapelle and Jonah Choiniere from the University of Witwatersrand)가 이끄는 연구팀은 2억년 전 발견된 공룡 알 화석을 유럽 싱크로트론 연구소 European Synchrotron (ESRF)로 가져와 844m짜리 싱크로트론에 넣고 분석했습니다. 


 이 화석은 남아프리카 공화국 자유주의 골든 게이트 국립 공원 Golden Gate Highlands National Park (Free State Province, South Africa)에서 1976년 발견된 것으로 쥐라기 초기 아프리카의 대표적인 초식 공룡인 마소스폰딜루스 카리나투스 Massospondylus carinatus의 알입니다. 이 공룡은 5m 정도 몸길이를 지닌 중형 초식 공룡으로 이 공룡의 알은 가장 오래된 공룡 화석 중 하나였습니다. 


 2억년 전 알에서 부화하지 못하고 죽은 공룡 새끼들은 골격이 어느 정도 갖춰져 있어 안타깝게도 부화 직전 죽은 것으로 추정됐습니다. 하지만 싱크로트론 X선 분석 결과는 예상과 다른 사실을 보여줬습니다. ESRF의 강력한 방사광은 세포 하나 단위까지 분해할 수 있는 능력을 지니고 있기 때문에 과학자들은 온전히 보호된 알 내부에 있는 골격을 세밀하게 관찰할 수 있었습니다. 현재 살아있는 근연종인 악어, 새, 거북이, 도마뱀의 알과 비교했을 때 이 알 화석은 대략 부화까지 60%정도 자란 상태였습니다. 




(The Story of the Unusual Easter Eggs)


 하지만 그럼에도 정교하게 복원된 3D 이미지는 이 새끼 공룡들이 두 가지 종류의 이빨을 지니고 있다는 사실을 보여줬습니다. 알 껍질을 찟고 나오기 위한 삼각형의 작은 이빨과 어른과 비슷한 이빨입니다. 알을 깨고 나오기 위한 이빨은 악어 등 현생 지배 파충류들에서 쉽게 볼 수 있는 특징이기 때문에 공룡도 같은 특징을 지니고 있다고 해서 놀라운 일은 아닙니다. 다만 이번 연구에서 폭이 0.4-0.7mm 밖에 되지 않은 작은 이빨까지 완전히 복원했다는 점은 놀랍습니다. 


 공룡, 악어, 거북이, 조류는 모두 지배 파충류에 속하며 이들은 여러 가지 특징을 공유하고 있습니다. 비록 온혈성이나 깃털 등 다른 점도 많지만, 2억년 전에는 이들이 공통의 특징을 더 많이 가지고 있었다는 점을 보여주는 연구 같습니다. 


 참고 




Conserved in-ovo cranial ossification sequences of extant saurians allow estimation of embryonic dinosaur developmental stages, Scientific Reports (2020).

Kimberley E. J. Chapelle et al. A quantitative method for inferring locomotory shifts in amniotes during ontogeny, its application to dinosaurs and its bearing on the evolution of posture, Palaeontology (2019). DOI: 10.1111/pala.12451

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