오늘, 공룡이 주택가에 나타난다. 데이비드 로버트 미첼 감독, J.J. 앨브레임스 제작의 ‘오크스트리트의 변’(원제: The End of Oak Street)이 8월 14일에 일미 동시 개봉되었다. 미지의 우주 현상에 의해 오크스트리트라는 평범한 주택가가 공룡들의 살아가는 세계로 전송되어 버렸다. 안 해시웨이와 유안 맥그리거가 연기하는 부부가 무기도 지식도 없이 아이들을 데리고 생존을 강요받는 뻔한 설정이다. 해외의 선행 평가는 대체로 좋았고, IndieWire는 addirittura “1993년 이후 최고의 공룡 영화”라고까지 쓰고 있다. ‘쥬라シック 파크’ 이후를 의미한다.
한편, 많은 사람들에게 공룡에 대한 이미지는 ‘쥬라シック 파크’에서 어느 정도 고정되어 있다고 할 수 있을 것이다. 그 영화로부터 33년이 흘렀지만, 고생물학에도 당연히 중요한 진전이 많이 있었다. 물리학에 비해 생물학의 지식 업데이트 속도는 매우 빠르다. 공룡의 모습, 달리는 속도, 울음소리, 그리고 ‘멸종했는가’라는 가장 기본적인 질문에 대한 답까지, 교과서는 수정되고 있다.
또한本作 『오크스트리트의 이상』은 수정된 새로운 공룡 이미지를 채택하고 있다. 즉, 화면에 보이는 것은 ‘당신도 모르는 공룡’일 가능성이 높다. 미리 훑어보아두면, 그 어색함 하나하나가 매력으로 변하게 될 것이다.
털북숭이 공룡
이 작품의 이족보행 육식공룡들은 깃털을 휘날리며 등장한다. ‘쥬라シック 파크’의 매끄러운 비늘을 가진 라프토르를 기억하는 관객들은 놀라움을 금치 못할 것이다. 하지만 이것이 바로 지난 30년 동안의 고생물학의 최대 성과라는 이야기를 해보자.
오해의 소지가 없도록 말씀드리기 위해 1993년작 『쥬라シック・파크』는 개봉 당시에는 역대 가장 과학적으로 진지한 공룡 영화였다. 20세기 중반까지의 공룡은 늪에 반을 잠긴 느리고 무거운 냉혈 도마뱀으로 묘사되는 것이 일반적이었으며, 1960년대 말부터 시작된 “공룡 르네상스”로 인해 공룡이 활발하고 대사율이 높으며 조류와 가까운 생명체라는 관점이 부상했다. 스필버그는 이러한 최신 학설을 채택하여 무리를 지어 사냥하는 민첩한 라퓨타와 조류처럼 목을 기울이는 티라노사우루스를 촬영했다. 즉, 그것은 당시의 “고생물학의 현재 위치” 그 자체였다.
1996년, ‘쥬라식 공원’ 개봉 3년 후인 중국 요녕성에서 약 1억 2500만 년 전 지층에서 시노사우로프테리克斯라는 소형 육식 공룡 화석이 발표되었다. 몸 전체의 윤곽에 따라 섬유 같은 ‘원시 깃털’이 빽빽하게 보존된 상태였다 (※2). 다음 표본 사진을 참고해 보시기 바란다. 머리에서 등, 그리고 꼬리까지 깃털이 보이는 것을 알 수 있을 것이다.
이 소식을 계기로 요녕성에서는 화이트 공룡의 화석이 눈보라 속에서 발견되기 시작했다. 2007년에는 바로사우루스의 전완 뼈에서 “퀼노브”라는 이름의 깃털 뿌리가 뼈에 강하게 고정된 연조직 흔적을 확인하는 등 깃털의 존재를 보여주는 증거가 발견되었다. 바로사우루스에 대해 전혀 모른다고? 아니, 알고 있어야 한다. 영화에서는 “블루”라고 불리던 존재 말이다.
영화 ‘라프탈’의 모델이 팔에 깃털을 가지고 있었던 것이 결정적인 증거로 밝혀진 것이다. 최신 연구에 따르면, ‘쥬라シック 월드’에서 상상했던 모습보다 다음과 같은 모습이었을 것으로 추정된다. (정말 끔찍하다. 미안, 블루.)
또한 2012년에는, 공룡 티라노사우루스의 친척에 해당하는 길이 약 9미터의 유타라누스가, 몸무게 1.4톤에 달하는 거대한 몸집에 깃털을 둘러쓴 모습으로 발견되었다 (*3). 깃털이 거대한 포식자에게까지 미쳤다는 것은 매우 중요한 발견이었다.
더욱 놀라운 점은, 우리가 지금 일부 공룡의 ‘색’까지 알고 있다는 사실일지도 모른다는 것이다. 깃털 화석 속에 멜라노솜이라는 색소가 들어있는 세포 소기관이 남아있고, 그 모양과 밀도를 현생 조류와 비교하면 색이 추정될 수 있다는 점이다(※4). 2010년, 앞서 소개한 시노사우로프테리의 꼬리는 붉은색과 흰색 줄무늬를 띠고 있었다는 보고가 있었다.
공룡의 색깔은 영원히 알 수 없다고 제가 어린 시절의 참고서에 적혀 있었지만, 현대에는 제한된 수이긴 하지만, 조금씩 그러한 정보도 복원할 수 있게 되었다.
그러니까 모든 공룡이 솜털처럼 부드러웠다는 것일까요? 사실 이야기는 그렇게 단순하지 않습니다. 여기가 현재 상황이 흥미로운 부분입니다. 2017년, 티라노사우루스 본인의 피부 흉터가 조사되었고, 거기에는 깃털이 아닌 아주 작은 비늘이 발견되었습니다. 조상은 깃털을 가지고 있었지만, 성체의 티라노사우루스는 적어도 몸의 대부분에서 그것을 “벗어던진” 것으로 보입니다. 그 이유로 강력한 것이 발열입니다. 몸이 커질수록, 부피당 표면적은 줄어들고 열이 축적됩니다. 코끼리에게 털이 없는 것과 같은 논리입니다.
즉, “공룡에게 깃털이 있었는지 없었는지가 단순한 이분법이 아니다.” 화석 증거로 각 계통에, 몸의 어느 부위에서, 어떤 성장 단계였는지를 판단하는 것이 고생물학이 현재 진행하고 있는 일이다. 깃털의 기원은 매우 깊고, 조류와 멀리 떨어진 식물성 섭취 공룡이나 翼竜으로부터 섬유 형태의 구조가 발견되어, 몸을 털과 같은 섬유로 덮는다는 진화상의 발명품은 공룡과 翼竜의 공통 조상, 즉 공룡이 등장하기 훨씬 이전까지 거슬러 올라갈 가능성도 논의되고 있다.
당신은 공룡에게서 도망갈 수 있을까요
자, 아파트 단지에 공룡이 나타났을 때, 우리 인간은 도망칠 수 있을까? 생과사가 걸린 문제다.
이는 사실상 고생물학이면서 동시에 물리학의 문제이다. 동물의 체장을 2배로 늘리면 체중은 2의 3승으로 8배가 되지만, 그것을 지탱하는 뼈의 단면적은 2의 2승으로 4배에 그칠 뿐이다. 따라서 큰 동물일수록 체중 대비 뼈나 근육의 여유가 점점 줄어든다. 세상에 흔히 말하는 제곱 세제곱 법칙, 스케일링 법칙이다(※6). 코끼리가 달리는 방식을 선택할 수 없고, 점프라는 선택지를 삶에서 잃은 것은 이 때문이다. 그리고 전체 길이 12~13미터, 무게 8톤 전후(※7)의 티라노사우루스는 육상에서 두 발로 걷는 동물로서 거의 한계 크기에 이른다.
쥬라식 공원의 명장면을 떠올려 보세요. 티라노사우루스가 쏜살같이 달려오는 지프를 쫓아 백미러에 덤벼드는 모습입니다. 당시 연출이 암시하는 속도는 시속 50킬로를 훨씬 넘는 수준이었을 겁니다. 그런데 생체역학 연구자들이 다리 근육의 필요량을 계산한 결과, 그 거대한 몸집으로 그런 속도를 낼 수 있다면 다리 근육만으로 체중의 몇 퍼센지를 차지해야 하는지가 밝혀졌고, 해부학적으로 불가능하다는 결론이 나왔습니다. 이후 다른 연구 그룹이 뼈에 가해지는 부하를 시뮬레이션하여 시속 30킬로 이하를 넘으면 뼈가 부러진다는 계산을 제시했습니다.
최대한의 노력을 기울여 티라노사우루스의 속도를 추정한 결과, 최근 연구 결과에 따르면 일반적으로 시속 20~30km 정도의 범위에 머무르고 있습니다. 우사인 볼트의 순간 최고 속도는 시속 44km이며, 일반적인 성인의 전력 질주 속도는 시속 20~25km 정도로 알려져 있습니다. 즉, 성체의 티라노사우루스와 인간은 거의 동등한 승부 강국에 있다고 할 수 있습니다.
결국 도망칠 수 있을지도 모른고, 도망칠 수 없어 짓밟히고 말 수도 있다는, 패닉 영화처럼 아주 딱 맞는 상황에 놓여 있는 것이다. 마지막으로 전력 질주했던 날을 기억하지 못하는 사람, 역에서 매번 에스컬레이터 줄에 줄을 서는 사람은 안타깝게도 메뉴의 한쪽에 밀리게 될 것이다.
다만 추가적으로 덧붙인다면, 달리는 티라노사우루스에는 또 다른 물리적 위험이 존재한다. 시속 30킬로로 8톤의 몸이 넘어질 경우, 머리가 땅에 부딪히는 충격은 치명적인 부상으로 이어질 수 있다는 계산 결과다. 그들에게 있어서 전력 질주하는 것은 먹이에 쫓아 도망갈 뿐만 아니라 더 큰 손실 위험을 감수하는 무모한 도박이다. 포식자들은 비용 대비 효율적인 방식으로 사냥할 것이다. 따라서 인간 크기의 먹잇감에게 티라노사우루스가 전속력을 내는 가능성은 낮을 것이다.
자, 좋은 소식은 여기까지다. 나쁜 소식은 젊은 티라노사우루스다. 가늘고 긴 다리를 가진 덜 성숙한 개체는 성체보다 훨씬 더 빠르다는 추정치를 가지고 있다. 주택가에서 진정으로 경계해야 할 것은 느긋하게 걷는 부모님은 아니고, 가볍고 연비 걱정이 없는 문제아 십대들일 것이다. 젊고, 작고 배가 고픈 티라노사우루스를 눈 앞에 한 상황이라면 도망가는 것은 포기한方がいいかもしれない.
공룡은 그곳에 있다.
6600만 년 전, 지름 10km 정도의 소행성이 유카탄 반도에 떨어져 공룡이 멸종되었다고 한다. 하지만 공룡 중에서도 한 종만이 그 겨울을 살아남았다. 바로 조류다. 이는 비유가 아니며, 현재 분류학에서 조류는 파충류 중 가장 오래된 그룹으로서, 참새와 티라노사우루스의 계통적 거리는 티라노사우루스와 스테고사우루스의 거리보다 훨씬 가깝다. 게다가 살아남은 조류는 약 1만 1천 종으로, 약 6500종의 포유류보다 훨씬 많다. 숫자가 중요하다면, 이 행성에서 가장 번성한 공룡은 바로 닭이며, 항상 300억 마리가 지구에 서식하는 것이 현재의 모습이다.
물론, 닭이나 스즈메처럼 공룡의 압도적인 모습을 상상하는 것은 불가능하다. 게다가 안타깝게도 ‘쥬라シック 파크’가 그렸던 것처럼 유전자로부터 공룡을 부활시키는 것은 기술적으로 아직은 어렵다. 공룡의 끔찍한 모습, 맹렬한 포효를, 온몸으로 느끼는 유일한 방법은 바로 이 여름, 영화관에서 이 영화를 보는 것 외에는 다른 방법이 없을 것이다.
어느 날 갑자기, 당신이 사는 도시 전체가 공룡이 사는 세계로 전이되는 상황을 가정했을 때, 공룡에게서 도망치는 연습을 꾸준히 하는 것이 좋을지도 모른다. 그들이 맛있는 저녁 식사를 하도록 만들고 싶지 않다면…
그녀는 마치 텅 빈 셔츠처럼, 겉으로는 아무것도 없는 듯 보였다. 하지만 그녀의 눈빛은 깊이를 알 수 없는 웅덩이처럼, 어딘가에 갇힌 듯 보였다. 나는 그녀가 무엇을 느끼고 있는지, 무엇을 생각하고 있는지 알 수 없었다. 그녀는 마치 낯선 땅에 홀로 떨어진 어린아이처럼, 불안하고 혼란스러워 보였다.
나는 그녀에게 다가가 조심스럽게 물었다. “괜찮아?” 그녀는 잠시 망설이다가 대답했다. “네… 괜찮아.” 하지만 그녀의 목소리는 떨리고 있었다. 나는 그녀의 눈을 똑바로 바라보며 말했다. “무슨 일이 있었던 거야?” 그녀는 다시 잠시 침묵했다. 그리고 마침내 입을 열었다. “나는… 나는 어제 밤에 꿈을 꿨어.” 그녀는 꿈 이야기를 시작했다. 꿈은 낯설고 기괴한 내용으로 가득 차 있었다. 꿈 속에서 그녀는 텅 빈 도시를 걷고 있었고, 그녀를 따라오는 것은 검은 그림자였다. 그녀는 그림자가 자신에게 다가오자 공포에 질려 비명을 질렀다. 그리고 깨어났다. 그녀는 잠결에 울먹이며 말했다. “정말 무서웠어.” 나는 그녀의 옆에 앉아 그녀를 안심시키며 말했다. “괜찮아. 내가 옆에 있을게.” 나는 그녀의 손을 잡고 따뜻한 목소리로 그녀에게 말했다. “무슨 일이 있었는지 이야기해 줄 수 있어?” 그녀는 잠시 망설이다가 다시 입을 열었다. “나는… 나는 어제 밤에 ‘나를 잊지 마’라는 메시지를 받았어.” 그녀는 메시지를 보여주었다. 메시지는 낯선 사람의 이름으로 쓰여 있었다. 나는 메시지를 자세히 살펴보았다. 메시지는 매우 짧고 간결했다. “나를 잊지 마.” 나는 그녀에게 물었다. “이 메시지를 받은 사람이 누구야?” 그녀는 대답했다. “나는… 나는 잘 모르겠어.” 그녀는 혼란스러워 보였다. 나는 그녀에게 말했다. “걱정 마. 우리는 함께 이 문제를 해결할게.” 나는 그녀를 진정시키며 말했다. “우리는 그녀를 돕기 위해 최선을 다할게.” 나는 그녀에게 희망을 주며 말했다. “포기하지 않을게.”
본문은 독서로서의 흐름을 우선시하여, 몇몇 부분에서 이야기를 단순화하고 있습니다. 여기에는 실제로는 그렇게 단순하지 않은 부분에 대한 전문적으로 우려하는 독자들을 위한 해설이 첨부됩니다.
※1 ‘쥬라シック 파크’의 라퓨토는 이름은 베로키타푸르지만, 실제는 더 큰 규모의 근연종 데이노니커스를 기반으로 하고 있다. 원작자 크라이튼이 데이노니커스를 베로키타푸르 속에 통합하는 그레고리 폴의 분류(1988년)를 채택했기 때문이다. 영화의 개체는 실제 데이노니커스보다 더 크지만, 공개와 동시에 1993년에 거대한 돌마에오사우루스류 유타라퓨토르가 기재되면서, 과장이 결과적으로 실제에 반영되는 珍事(진사)가 발생하고 있다.
시노사우로푸테릭스의 섬유 구조에 대해 발표 직후부터 “깃털 대신 피부의 콜라겐 섬유가 분해된 것”이라는 반론이 제기되어 논쟁이 10년 이상 지속되었다. 멜라노포름의 발견이 이 논쟁을 결론짓게 한 것은 색소를 내장한 구조가 규칙적으로 배열되는 현상을 피부 아래 콜라겐으로는 설명하기 어렵기 때문이다. “원래 깃털”은 단순한 중공 형태의 섬유에서 가지가 뻗은 구조까지 여러 단계를 포함하는 비교적 느슨한 총칭이다.
3유티라누스는 엄밀히 말하여 티라노사우루스과에 속하지 않고, 보다 일찍 분기한 티라노사우루스 상과에 속하며, “친척”으로서 상당히 먼 관계이다. 또한 그들이 살았던 백악기 전기의 중국 동북부는 연평균 기온이 10℃ 전후로 추정되는 척박한 지역이었다. 즉 이 깃털은 “거대한 몸집에서도 추위를 막아줄 수 있는 단열재”의 예로 읽는 것이 정확하며, 깃털의 유무는 체 사이즈뿐만 아니라 기후에도 의존한다.
4개의 화석에서 복원 가능한 색상은 주로 멜라닌계(검정, 회색, 붉은 갈색, 그리고 구조색의 일부)에 한정된다. 플라밍고의 분홍색이나 많은 노란색을 만드는 카로티노이드계 색소는 원리적으로 남기가 어렵고 보존 장소 또한 제한적이므로, “전신 색깔이 완전히 밝혀진” 종은 존재하지 않는다.
현재 남아있는 티라노사우루스 피부 흔적은 목, 허리, 꼬리 등에 속하는 조각이 몇 점뿐이며, 체표의 대부분은 여전히 미해석 상태이다. 어린 개체가 깃털을 감고 있었을 가능성도 (직접적인 증거는 없지만) 남아있고, 현재 합의된 바는 “성체는 최소한 체표의 대부분이 비늘로 덮여 있었다” 정도로 요약할 수 있다.
실제 생물은 순수한 이차 세제곱 법칙(기하학적 유사성)에 완전히 부합하지 않는다. 실측 결과, 뼈는 크기에 따라 상대적으로 두꺼워지는 경향을 보이면서(아로메트리), 거대한 獣은 사지를 기둥처럼 세우는 자세 변화로도 하중을 보상한다. 탄성 유사 법칙을 비롯한 대체 스케일링 이론도 다양하며, 본문의 논의는 실로 말하자면 제0근사치에 해당한다.
※7종 티라노사우루스의 체중 추정은 대퇴골 주장을 바탕으로 한 회귀식 방법과 3차원 재현된 부피에서 산출한 방법으로 체계적으로 차이를 보이며, 성체 경우 약 6톤에서 9톤 초반까지 폭이 있다. “8톤 전후”는 중용을 취한 값에 그치지 않는다.
출처: note 원문
번역: Gemma 3(.44) 초벌 + 교정 26청크
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