(The researchers used CT scans of dinosaur fossils and modern-day specimens to create a 3D computer model of a dinosaur jaw and identify where muscles attach to bone. They then used the model to simulate muscle forces under different biting scenarios. Stars indicate areas where strain was assessed. Credit: John Fortner, University of Missouri.)
공룡 영화에서 티라노사우루스는 의심의 여지 없이 날카로운 이빨로 먹이를 찟어 삼키는 무서운 포식자로 등장합니다. 하지만 이들이 구체적으로 어떻게 먹이를 물어 삼켰는지에 대해서는 아직 논쟁이 있습니다. 티라노사우루스과 공룡을 포함해서 육식 공룡들이 포유류처럼 서로 다른 기능을 하는 이빨을 이용해서 먹이를 효과적으로 자르고 찟고 씹어 삼킬 수 없다는 것은 분명합니다. 하지만 그렇다고 먹이를 한 번에 삼키기에는 초식 공룡이 너무 컸습니다. 또 초식 공룡에 있는 이빨 자국을 보면 이들이 일부 뼈까지 물어 먹었다는 사실을 알 수 있습니다.
미주리 대학의 존 포트너 (John Fortner, a doctoral student in anatomy at the University of Missouri)와 그의 동료들은 티라노사우루스과 수각류 육식 공룡의 골격과 가까운 관계에 있는 파충류의 턱을 비교했습니다. 물론 현생 동물 중 수각류 육식 공룡과 가장 가까운 동물은 새이지만, 부리를 사용하는 만큼 턱관절의 형태는 많이 다를 수밖에 없습니다. 연구팀이 집중한 부분은 공룡이 뱀처럼 먹이를 먹느냐 아니면 악어처럼 먹이를 먹느냐입니다.
공룡, 악어, 뱀은 모두 하악골 (mandible)이 하나의 뼈가 아니라 두개의 뼈로 이뤄져 있으며 두 뼈 사이는 하악골내 관절 (intramandibular joint)로 붙어 있습니다. 뱀의 경우 이 관절이 벌어지면서 매우 큰 먹이도 씹지 않고 삼킬 수 있습니다. 먹이를 잘게 조각내 먹기 힘든 뱀에게는 매우 효과적인 섭식 방법입니다.
반면 악어는 이 관절이 단단하게 붙어 있어 아래턱이 하나의 뼈처럼 기능할 수 있습니다. 따라서 큰 힘으로 먹이를 물 수 있습니다. 연구팀은 CT 스캔을 통해 티라노사우루스의 골격을 정교하게 모델링한 후 어떻게 먹이를 물었는지 시뮬레이션했습니다. 그 결과 쉽게 예상할 수 있듯이 악어와 비슷한 것으로 나타났습니다. (사진 참조)
티라노사우루의 아래 턱뼈 사이 관절은 단단하게 붙어 있어 하나의 뼈처럼 작동할 수 있으며 뼈에 구멍을 낼 수 있을 정도로 큰 힘을 지탱할 수 있습니다. 다만 포유류처럼 효과적으로 먹이를 자를 순 없고 악어처럼 몸을 돌리면서 살점을 뜯어낼 수 없기 때문에 아마도 강한 턱과 목 힘을 이용해서 살점을 뜯어내었을 것으로 생각됩니다.
티라노사우루스를 비롯한 육식 공룡이 어떻게 사냥을 하고 먹이를 먹었는지는 과학자들에게 큰 관심사입니다. 앞으로 연구를 통해 어떤 사실이 추가로 밝혀질지 궁금합니다.
참고
https://phys.org/news/2021-04-dinosaurs-bone-crushing-stiff-jaw.html
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