깃털 공룡은 파충류의 비늘도 함께 지녔다

(Studied dinosaur specimen NJUES-10 under natural (upper half) and UV light (lower half) showing the orange-yellow fluorescence of the fossil skin. Credit: Dr. Zixiao Yang)

(The fossil skin under an electron microscope, showing mineralised cell layers. Credit: Dr. Zixiao Yang)

현생 조류와 멸종한 비조류 공룡은 공통 조상으로부터 깃털을 물려 받은 것으로 보입니다. 그리고 그 과정에서 파충류의 단단한 비늘이 현재의 새와 비슷한 부드러운 피부로 변했을 가능성이 높습니다. 비늘과 깃털 모두 많은 자원을 투자해야 하기 때문에 특별한 이유가 없다면 동시에 지닐 이유가 없기 때문입니다.

하지만 깃털 공룡이 얼마나 많은 비늘을 지녔는지에 대해서는 분명한 증거가 없었습니다. 아일랜드 코크 대학 (University College Cork (UCC))과 중국 난징 대학의 과학자들은 깃털을 지닌 소형 각룡류 공룡인 프시타코사우루스 (Psittacosaurus)의 화석에서 그 답을 찾아냈습니다.

이 화석은 2021년 난징 대학에 기증된 것으로 백악기 초기인 1억 3500 - 1억 2000만년 전 것입니다. 프시타코사우루스라고 하면 우리에게 친숙한 깃털 공룡인 소형 수각류 공룡이 아니라 뿔없는 작은 뿔공룡으로 트리케라톱스에 가깝기 때문에 약간 의외일지 모르지만 사실 일부는 깃털로 덮혀 있었습니다. 하지만 나머지 피부가 어떻게 되어 있었는지에 대해서는 알려진 바가 없었습니다.

연구팀이 기증 받은 화석 역시 피부는 보존되어 있지 않기 때문에 깃털로 덮혀 있는 꼬리 일부를 제외한 나머지에 대해서는 알 수 없어 보였습니다. 하지만 연구팀은 눈으로는 볼 수 없는 피부 조직의 흔적을 자외선, X선, 적외선 이미징 기술로 확인해 이를 복원했습니다.

신기술로 복원한 프시타코사우루스의 피부는 파충류와 같은 비늘로 덮혀 있다는 점을 확인할 수 있었습니다. 단열성과 충격 흡수 능력이 탁월한 깃털이 없는 부위는 보호를 위해 같은 지배 파충류인 악어처럼 비늘을 유지하는 것이 가장 합리적 선택일 것입니다.

연구팀은 앞으로 이 기술이 이미 연구된 화석에서 미처 보지 못한 피부나 다른 연조직을 확인하는데 도움을 줄 것으로 기대하고 있습니다.

참고

https://phys.org/news/2024-05-hidden-dinosaur-feather-evolution.html

Zixiao Yang, Cellular structure of dinosaur scales reveals retention of reptile-type skin during the evolutionary transition to feathers, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48400-3. www.nature.com/articles/s41467-024-48400-3

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