중생대의 지배자,
공룡은 왜 그렇게 거대했을까?
중생대의 지배자,
공룡은 왜 그렇게 거대했을까?
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공룡은 중생대라고 알려진 시대에 살았던 파충류로,
전 세계 거의 모든 자연사 박물관에서 공룡의 뼈를 볼 수 있다.
공룡은 18세기에 발견된 이후 흥미로운 역사와 거대한 크기로
자연계를 지배해왔기 때문이다. 하지만
어떻게 그렇게 크게 자랄 수 있었을까?
그리고 왜 그 크기에 필적할 만한 다른 종은 없었을까?
이번 갤러리에서 이 모든 해답을 비롯한 공룡에 대해
몰랐던 사실들을 파헤쳐보자!
옛날 옛적에
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공룡들은 약 2억 3천만년 전부터 약 6천만년 전까지
존재했던 중생대로 알려진 시대에 살았다.
이 시기 동안, 다양한 크기의 많은 공룡들이 지구를 배회했다.
벌새도 공룡!?
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역사상 가장 작은 것으로 알려진(그리고 또한 현존하는 가장 작은)
공룡은 벌새이다. 이는 티라노사우루스 렉스와 같은 유명한 종을
포함하는 파충류의 무리인 수각류와 매우 대조적이다.
화석의 기록
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과학자들은 어떤 공룡이 가장 컸는지 확실하게 알 수는 없지만,
일부 공룡 화석을 통해 당시의 세계가 어땠는지, 공룡이 거대한
크기를 갖게 된 원인이 무엇인지에 대해 약간의 통찰력을 얻을 수 있었다.
역사상 가장 큰 동물
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공룡, 특히 아르젠티노사우루스(사진)와 같은 티타노사우루스는
지금까지 존재했던 것으로 알려진 육지 동물 중 가장 컸으며,
심지어 크기 면에서 흰긴수염고래와 같은 현대의 거인동물을
능가하기도 했다.
이 공룡은 63톤에 달했고 길이는 약 37.5m에 달했다.
위장의 크기
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특히 타이타노사우루스는 넓은 엉덩이와 같은
독특한 특징을 가지고 있었는데, 이는
큰 위장에 적정한 공간을 제공했다.
덕분에 많은 양의 음식을 섭취하고 소화할 수 있었으며,
이는 거대한 몸을 지탱하고 성장하는 데 결정적인 역할을 했다.
수각류
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대부분의 두 발로 걷는 육식 공룡(수각류)은
생체 역학적 제약으로 인해 최대 크기에 도달했는데,
이는 두 발로 걷는 동물이 커질 수 있는
상한선이 있다는 것을 나타낸다.
따라서 네 발로 걷는 공룡(용각류)이 더 크게
성장하는 데 유리했음을 보여준다.
용각류
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용각류는 티라노사우루스(아르헨티나사우루스 포함)의 하위 그룹으로,
높은 초목에 닿을 수 있는 긴 목과 효율적인 호흡기 등 생리적, 생태적
적응의 조합을 통해 거대하게 몸집을 키울 수 있었다.
뼈 구조
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용각류는 현대의 새들과 비슷하게 공기로 가득 찬
공동(空洞)을 가진 독특한 뼈 구조를 가지고 있었다.
이러한 적응은 뼈를 가볍게 만들어 그들의 거대한 몸을
움직이는 데 필요한 에너지를 줄이고 더 크게 자랄 수 있도록 했다.
산소
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공룡(특히 용각류)은 뼈에 공기 주머니가 있는 새와 같은
호흡 시스템을 가지고 있어 숨을 내쉬는 동안에도
지속적으로 산소를 흡입할 수 있었다.
이는 효율적인 산소 공급을 보장하여
공룡의 몸집을 키우는 데 도움이 되었다.
생식
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공룡은 또한 자손의 생존 가능성을 높이기 위해 수많은 알을 낳았다.
여러 세대에 걸쳐 이러한 생존은 더 큰 종으로 진화하는 데 기여하게된다.
포식자
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공룡의 몸집이 그렇게 커진 또 다른 이유는 그 거대함이
포식자에 대한 훌륭한 방어 메커니즘이었기 때문이다.
몸집이 큰 공룡은 더 강력하고 포식자의 먹이가 될
가능성이 적어서 생존과 번식의 확률이 높아졌다.
먹이활동
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대형 초식동물은 높은 초목에 접근하고
넓은 소화기관에서 많은 양의 먹이를 처리함으로써
더 효율적으로 먹이를 섭취할 수 있었다. 이러한
효율성 덕분에 거대한 몸집을 유지할 수 있기도 했다.
목 길이
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또한 용각류의 긴 목 덕분에 많이 움직이지 않고도
넓은 지역에서 먹이를 먹을 수 있었기 때문에
에너지를 절약하고 성장을 촉진할 수 있었다.
기후와 초목
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중생대의 따뜻한 기후와 풍부한 초목은 거의 일 년 내내
풍부한 먹이를 구할 수 있었기 때문에 거대한
공룡 개체군이 번성하는 데 필요한 자원을 제공했다.
계절 변동
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고생물학자들은 자원의 계절 변동이 공룡의 몸집이
커지는 진화에 영향을 미쳤을 수 있다고 주장한다.
이 파충류들은 자원이 풍부할 때 에너지를 저장하고
(몸집이 커졌기 때문에) 자원이 부족해질 때를
생물학적으로 대비하게 되었다.
클수록 좋은 게 아니다?!
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타이타노사우루스는 에너지 효율이 매우 높아
장기간의 식량 부족을 견딜 수 있었지만,
그러한 기간이 너무 오래 지속되면 심각한 생존적 문제에 직면하게 된다.
몸집이 큰 동물은 작은 동물보다 더 많은 자원을 필요로 하기때문에,
적절한 먹이가 없는 기간이 길어지면 생존이 위태로워지는 경우가 많았다.
사회적 행동
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일부 공룡 종의 무리 짓기 행동은
몸집이 커지는 진화를 뒷받침했을 수 있다.
공룡은 무리를 지어 다니면서
포식자로부터 보호받을 수 있었기 때문에
자원과 먹이를 더 쉽게 획득할 수 있었다.
편식은 안해
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중생대 여러 시기에 먹이가 풍부했을 뿐만 아니라
용각류는 소화가 어려운 식물을 포함한 다양한
식물을 섭취할 수 있었기 때문에 다양한 서식지에서
대규모 개체군을 유지할 수 있는 식이학적 이점을 가졌다.
신진대사
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용각류는 매우 효율적인 신진대사를 가지고 있었지만
나이가 들면서 속도가 느려져 에너지를 얻는 데 필요한
음식의 양이 줄어든다. 덕분에 비슷한 크기의
포유류에 비해 적은 양의 먹이로도 번성할 수 있었다.
포식자와 먹잇감
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야생에서 포식자와 먹잇감이 갖는 관계는
중요하게 고려해야 할 요소 중 하나다.
먹잇감 종들이 커짐에 따라 공룡 포식자들은
그들을 성공적으로 사냥하기 위해
더 큰 크기로 진화할 필요가 있었다. 이는 다시
먹이가 포식을 견딜 수 있도록 커지게 만들었고,
이는 포식자-먹이의 지속적인 성장 사이클을 만들었다.
식물의 진화
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포식자와 먹이의 공진화와 마찬가지로 초식 공룡과
공룡의 거대함은 식물의 진화에도 영향을 미쳐
더 크고 영양가 높은 식물을 만들었을 수 있다.
이러한 상호주의적 관계는 공룡과
공룡의 먹이가 되었던 식물 종 모두에게 유익했다.
멸종 사건
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역사적으로 특정 멸종 사건은 경쟁 포식자 종을 제거하여
살아남은 공룡이 더 크게 성장할 수 있게 했을 수 있다.
이러한 사건 이후 경쟁자의 부재는 생존자들이 새로운
생태계와 자원을 이용할 수 있는 기회를 만들었다.
짝짓기
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일부 공룡의 큰 몸집은 짝짓기 목적으로 큰 크기가
선호되는 성적 선택의 결과였을 수 있다.
큰 수컷이 암컷에게 더 매력적으로 보였을 수 있으며,
이로 인해 더 큰 크기로 진화했을 수 있다.
환경적 요인
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흥미롭게도 공룡의 대형화에 영향을 미친 환경적 요인이 몇 가지 있다.
화산 활동, 기후 변화, 해수면은 공룡의 진화에 영향을 미쳤는데,
이러한 요인들은 대형 공룡의 성장을 뒷받침하는 다양한 서식지를
만들었기 때문인것으로 보인다.
용각류고원
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쥬라기 말기에 용각류는 크기가 정체기에 이르렀고
이후에도 일정한 거대함을 유지했다. 연구에 따르면
용각류는 자신의 생태적 역할에 최적화된 크기를
유지했기 때문에 더 이상 커질 필요가 없었다고 한다.
다른 파충류
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그렇다면 파충류는 왜 더 이상 공룡의 크기로 자라지 않을까?
공룡의 기둥 같은 직립 자세와 달리 현대의 파충류는
큰 몸을 지탱하는 데 효율적이지 않은 더 넓게 뻗은 자세를 취한다.
이렇게 가로로 누운 자세는 움직이고 체중을 지탱하는 데
더 많은 에너지를 사용한다.
연구
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공룡의 화석 기록은 고생물학자들이 동물이 어떻게 진화해 왔는지,
환경과 기후의 변화가 수백만 년에 걸쳐 생물에게 어떻게 영향을
미칠 수 있는지 연구할 수 있는 풍부한 자료를 제공한다.
이러한 연구는 아마도 절대 멈추지 않을 것이다.
출처:
(Natural History Museum) (National Geographic)
(The Guardian) (Science World) (Discover Magazine)
제공 : Stars Insider