초기 공룡의 뇌를 복원하다

 

(Buriolestes schultzi brain. Credit: Márcio L. Castro)

(Buriolestes preying on a small lepidosauromorph in a Triassic landscape from Brazil. Credit: Márcio L. Castro)

(Buriolestes schultzi brain and skull. Credit: Márcio L. Castro and Rodrigo Temp Müller)

 과학자들이 2억 3300만년 전 초기 공룡의 뇌 구조를 밝혀내는데 성공했습니다. 공룡의 뇌는 일반적으로 현생 조류나 포유류에 비해 작지만, 종류와 시기에 따른 차이가 큽니다. 작고 민첩한 수각류 공룡의 뇌는 비교적 큰 편인 반면 거대한 초식 공룡의 경우 몸집에 비해 뇌가 작은 편입니다. 그리고 초기 공룡일수록 더 원시적인 뇌를 지니고 있을 것입니다. 

 하지만 공룡 뇌의 크기와 구조를 정확히 파악하는 일은 쉽지 않은 과제입니다. 뇌의 형태와 크기를 복원하기 위해서는 두개골 뿐만 아니라 뇌를 둘러싸고 있는 두개골 부분(neurocranium 혹은 braincase)의 미세한 구조까지 완벽히 보존되어야 하기 때문입니다. 그러나 현실적으로 두개골의 일부만 보존되도 다행인 경우가 적지 않습니다. 

 브라질 산타 마리아 연방 대학의 로드리고 템프 뮐러 (Universidade Federal de Santa Maria, Dr. Rodrigo Temp Müller)가 이끄는 연구팀은 브라질 남부에서 매우 잘 보존된 초기 공룡의 화석을 발견했습니다. 공룡 시대의 극초반인 2억 3300만년 전 살았던 부리오레스테스 슐치 (Buriolestes schultzi)는 마치 수각류 처럼 생긴 외형의 소형 육식 공룡이지만, 사실은 거대 초식 공룡 무리인 용각류 (sauropod)와 연관이 있는 공룡입니다. 

 연구팀은 미세구조까지 잘 보존된 두개골 화석을 고해상도 CT 스캔으로 분석해서 뇌의 구조와 크기를 확인했습니다. 그 결과 부리오레스테스의 뇌는 1.5g에 지나지 않았으며 구조 역시 현생 악어류와 비슷한 원시적인 형태를 지니고 있었습니다. 참고로 악어는 공룡과 같은 지배 파충류에 속하며 중생대 부터 지금까지 형태를 비교적 일정하게 유지해왔습니다. 조류가 더 직접적인 후손이라고 할 수 있지만, 이들은 많은 변화를 겪었기 때문에 오히려 초기 공룡과 유사성이 떨어질 수 있습니다. 

 이번 연구에서 흥미로운 부분은 미약한 후각 신경과 상대적으로 잘 발달된 시각 부분입니다. 이런 점으로 봐서 부리오레스테스는 후각보다는 시각에 의존해 사냥을 한 것으로 보입니다. 물론 그 후손들은 후각을 잘 발전시키긴 했지만, 이 시기에는 훨씬 작고 원시적인 뇌를 지니고 있었다는 이야기입니다. 

 중생대는 2억 5200만년 전부터 6600만년 전까지 매우 긴 시간 동안 지속되었습니다. 공룡 역시 오랜 시간에 걸쳐 다양하게 진화되었기 때문에 사실 종류와 시기에 따라 매우 큰 차이가 있을 수밖에 없습니다. 앞으로 보존 상태가 우수한 두개골 화석을 발굴해서 공룡 뇌가 얼마나 진화했는지 밝힐 필요가 있습니다. 쥐라기 공원에서처럼 영리한 '랩터'가 실제로도 가능했을지 궁금합니다. 

 참고 

https://phys.org/news/2020-11-reconstruct-brain-oldest-dinosaurs.html

 Alex Schiller Aires et al. Development and evolution of the notarium in Pterosauria, Journal of Anatomy (2020). DOI: 10.1111/joa.13319