초식공룡 멸종 이유는 ‘이빨’ 때문?

새를 제외한 비조류 공룡의 멸종은 항상 고생물학자들 사이에 논쟁이 이어지는 주제다. 6600만 년 전 멕시코 유카탄 반도 앞에 떨어진 소행성이 멸종의 가장 큰 이유라는 데 이견이 없지만, 이미 그전에도 공룡이 쇠퇴의 길을 걷다가 소행성 충돌로 멸종했다는 주장도 존재한다. 공룡이 결국은 시대 변화에 적응하지 못해 사라졌을 것이라는 과거 주장의 연장인 셈이다. 하지만 이에 반박하는 주장을 내놓는 연구도 적지 않다.

헝가리 외트뵈시 로란드 대학 아틸라 외시 박사가 이끄는 연구팀은 백악기 초기에서 후기까지 조각류(ornithopods) 초식공룡의 이빨과 두개골을 분석했다. 그 결과 초식공룡들이 큰 변화 없이 평화롭게 풀을 뜯어먹은 게 아니라 엄청난 변화와 혁신을 거듭했다는 사실을 확인했다.

연구팀에 따르면 백악기 초반에 등장한 이구아노돈 같은 초식공룡은 후기에 등장하는 초식공룡과 비교해 매우 서툰 초식동물이었다. 이구아노돈의 이빨은 거친 식물을 먹기에는 적합하지 않아서 주로 부드러운 부분이나 열매를 먹었던 것으로 추정된다. 반면 백악기 후기에 등장한 하드로사우루스류 공룡은 현재의 소나 양처럼 식물 먹는 기계에 가까운 이빨을 지니고 있었다. (사진)

공룡은 파충류처럼 평생 이빨이 빠졌다가 새로 나는 구조를 지니고 있었다. 다만 백악기 초기 초식공룡은 주로 부드러운 부분을 먹었기 때문에 이빨의 수명이 200일 정도로 길었던 반면 고도로 진화된 이빨을 이용해 식물을 갈아내던 백악기 후기 초식공룡의 이빨은 평균 수명이 50일에 불과했다. 그런 만큼 여러 개의 이빨이 대기하고 있다가 빈틈을 채우는 방식으로 빠르게 교체해 대응했다. 이렇게 평생 교체되는 이빨은 한번 영구치가 빠지면 다시 나지 않는 포유류가 흉내 내기 어려운 특징이다.

하지만 빠른 속도로 교체되는 이빨은 여러 가지 혁신 중 하나일 뿐이다. 백악기 후기 초식공룡은 서로 정교한 각도로 맞물리는 이빨을 아래위로 움직여 이빨을 칼날처럼 갈았다. 초식공룡은 몸집까지 컸기 때문에 아무리 거친 식물도 칼날 같은 이빨로 자르고 갈아버릴 수 있었다. 여기에 현재의 반추동물처럼 턱을 앞뒤는 물론 좌우로도 크게 움직일 수 있어 맷돌처럼 식물을 가는 일도 가능했다.



과거 공룡 멸종설 가운데 하나는 속씨식물처럼 거칠고 먹기 힘든 식물이 진화하면서 초식공룡이 줄어들었다는 것이다. 하지만 이번 연구에서 보듯이 이들은 현재 포유류 초식동물과 비교해 절대로 뒤떨어지는 존재가 아니었다. 초식공룡은 시대 변화를 따라가지 못해 멸종한 게 아니라 오히려 식물 먹는 최첨단 기계에 가까웠다.

그런데 만약 거친 식물이 백악기 후기에 많아졌다면 초식공룡이 이렇게 진화한 이유는 될 수 있다. 이에 대해 연구팀은 백악기 후기에도 여전히 속씨식물보다 다른 식물이 더 흔했다는 점을 들어 가능성을 낮게 봤다. 초식공룡이 이렇게 고도로 진화한 까닭은 자연계에 흔하지만, 쉽게 먹기 힘든 거친 식물을 더 많이 먹기 위한 것으로 보인다.

하지만 오히려 이것이 결정적인 시기에 멸종을 일으킨 원인일 수도 있다. 백악기 후기 초식공룡들은 가리지 않고 식물을 많이 먹기 위해 이빨과 턱만이 아니라 소화기관까지 고도로 진화했다. 당연히 여기에는 엄청난 에너지가 소모되지만, 그 이상의 음식을 소화할 수 있게 되면서 몸집까지 상당히 커졌다.

그런데 소행성 충돌로 인해 먹을 식물이 거의 사라진 세상에서는 이것이 반대로 약점으로 작용할 수 있다. 식물 먹는 기계로 진화한 만큼 이 기계를 유지하기 위해 매일 엄청난 양의 식물을 먹어야 하는데, 먹을 게 없으면 더 빨리 굶어 죽을 수밖에 없다. 이런 상황에서 작고 조금 먹어도 되는 포유류가 최종적인 승자가 된 셈이다. 시대에 뒤처졌다는 것은 억울한 오해지만, 어쩌면 아이러니하게도 그렇지 않았던 것이 멸종의 이유일지도 모른다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com