중생대 수장룡의 목이 길어진 비결은 바로 ‘이것’ [와우! 과학]

공룡이 중생대 육지 생태계를 지배했다면 바다에는 수장룡(플레시오사우루스), 어룡(이크티오사우루스), 모사사우루스 같은 해양 파충류가 먹이사슬의 정점에 군림했다. 이 가운데 수장룡은 목이 긴 바다 공룡으로 알려져 있으나 사실 공룡보다 더 먼저 바다에 뛰어든 파충류로 공룡과는 전혀 다른 생물군이다.

중생대에 파충류들이 갑자기 바다로 뛰어든 데는 그럴 만한 이유가 있다. 2억 5200만 년 전 페름기 말 대멸종으로 해양 생물종이 대부분 멸종해 사라진 후 바다에는 큰 크기의 포식자들이 사라졌다. 먹이가 될 작은 해양 동물은 다시 회복했지만, 잡아먹을 상위 포식자가 없는 상황에서 초기 파충류들은 빠른 속도로 바다 생활에 적응했다. 하지만 모든 해양 파충류가 같은 방향으로 진화한 것은 아니었다.

수장룡의 조상은 바다에 뛰어든 후 주로 작고 민첩한 물고기와 무척추동물을 사냥했다. 그러면서 이들의 목은 점점 더 길어졌다. 중국 지질과학대학 연구팀과 영국 브리스톨 대학 연구팀은 중국 후베이에서 발견된 트라이아스기 초기 수장룡의 조상인 추사우루스 시안젠시스(Chusaurus xiangensis)를 분석해 수장룡이 목뼈의 길이보다 목뼈의 숫자가 늘어나는 방식으로 목을 늘렸다는 사실을 확인했다.

2억 4800만 년 전 바다로 뛰어든 추사우루스의 목뼈는 17개 정도였다. 그러나 그보다 뒤에 나타난 파치플레우로사우루스 (pachypleurosaur)의 목뼈는 25개로 증가했다. 훨씬 후인 백악기 수장룡인 엘라스모사우루스(Elasmosaurus)의 경우 목뼈가 72개로 늘어나면서 아예 목 길이가 몸통 길이보다 훨씬 길어졌다. 기린의 경우 목이 아무리 길어도 목뼈의 숫자가 7개에 불과한 것과 대조적이다. 이와 같은 차이는 먹이를 잡는 방식의 차이에서 기인하는 것으로 보인다. 기린의 경우 높은 가지에 있는 나뭇잎으로 먹기 때문에 목뼈를 유연하고 민첩하게 움직일 필요가 없다. 반면 수장룡은 빠르게 움직이는 먹이를 잡기 위해 뱀처럼 유연하고 빠른 목이 필수적이다. 따라서 목뼈를 늘리는 방향으로 진화한 것으로 생각된다.

‘목이 길어서 슬픈 짐승’이라는 유명한 시구절과 달리 사실 목이 길어서 슬픈 동물은 없다. 대신 목을 길게 만들기 위해 상당한 대가를 치른다. 기린의 경우에도 높은 머리까지 피를 보내기 위해 심장을 쥐어짜내야 한다. 수장룡은 긴 목 때문에 다른 동물의 공격에서 취약해지는 문제점이 있었다. 하지만 그것이 생존에 조금이라도 더 도움이 된다면 뼈 하나의 길이를 늘리든 뼈의 숫자를 늘리든 간에 목을 늘리는 방향으로 진화하는 것이 생명의 본능이다.　

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com