불빛하나

백오십 년도 더 전에 연구자들은 새처럼 생긴 공룡 아르케옵테릭스의 화석을 연구했고 이런 의문을 가졌다. 이게 날아다녔던 건가?

쉬워 보일 수도 있지만 독일에서 많이 발견된 깃털이 달린 날개를 가진 공룡의 화석은 비밀을 그렇게 쉽게 알려주지 않았다. 뼈들은 석회석층 안에 보존되어 있었기 때문에 분석을 위해 빼내려면 손상을 입힐 우려가 있었다. 연구자들도 이 화석을 세계적으로 봤을 때 가장 가치가 있는 화석으로 보고 있다. 그러나 프랑스 Grenoble 시에 있는 유럽 싱크로트론 방사광 시설에서 손상을 입히지 않고도 화석의 성분을 분석할 수 있는 X-ray 분석기술을 만들어내면서 연구자들이 아르케옵테릭스를 자세히 관찰할 수 있는 기회를 얻게 되었다. 이 발견은 화요일 Nature에 올라온 논문에 더 자세히 나와있다.

과학자들은 새가 공룡에서 진화했으며 아르케옵테릭스도 진화의 한 부분인 것으로 이해하고 있다. 발견된 아르케옵테릭스 중 가장 오래된 새는 칠천오백만 년 전에 살았던 것이다. 지금 우리가 펭귄이나 타조 같은 새에서 볼 수 잇는 것처럼 단지 날개가 있다고 해서 모두 날 수 있는 것은 아니므로 아르케옵테릭스에 대해서도 날지 못하고 땅을 걸어다녔는지 활공을 할 수 있거나 완전히 날아다닐 수 있는지에 대한 의문이 있었다.

이 화석을 자세하게 연구할 수 있게 된 덕분에 연구자들은 아르케옵테릭스가 날 수 있다는 것을 알 수 있었지만 어깨의 구조가 발달되지 않아 현재 새들이 날개짓을 하는 것처럼 아래위로 움직일수 없기에 새들의 움직임에 대입하기는 힘들었다. 물론 아르케옵테릭스가 날아다니는 도중에 화석이 될 리 없기에 살아있는 동안 어땠는지를 확인하여 비행동작을 알아내는 연구로 나아갈 수 없다고 논문 지도를 맡은 Dennis Voeten 씨가 전자우편을 통해 밝혔다. Voten 씨는 유럽 싱크로트론 방사광 시설에서 일하고 있으며 체코 Palacký대에서 박사 과정을 밟고 있다.

그러나 X-ray를 통해 아르케옵테릭스의 팔뼈에 대한 새로운 사실을 발견했다.

Voeten 씨는 "아르케옵테릭스의 날개뼈가 기대했던 것보다 현대 새들과 훨씬 유사하다는 것을 알았을 때 정말 놀라웠습니다. 날아다니지 못하는 새들에 비해 날아다니는 새들이 아르케옵테릭스와의 데이터 상 차이가 훨씬 컸기 때문이죠. 아르케옵테릭스의 구조는 현대 새들의 날개 구조와 비교할 만한 것이 없지만 백오십 년 동안 이 동물이 날아다닐 수 있다는 것을 이보다 강력하게 뒷받침하는 증거가 없었습니다."라고 말했다.

이 뼈들은 속이 비어있어서 날아다니는 새들과 익룡의 특징과 일치하여 아르케옵테릭스가 날 수 있다는 것을 증명해 준다. Voeten 씨는 기록을 비교해 봤을 때 아르케옵테릭스의 뼈는 꿩이나 길달리기새 같은 땅에서 주로 생활하는 새들과 매우 비슷하다고 말했다. 이것은 아르케옵테릭스가 실제로 날 수 있었음을 시사하는 것으로 꿩이나 길달리기새처럼 포식자로부터 도망치거나 새로운 곳을 찾아 짧은 거리를 이동하는 데에 쓰였을 것으로 보인다. 화석이 발견되고 있는 독일 남부는 아르케옵테릭스가 살았던 쥐라기대에 해당하는 약 일억 오천만 년 전에 열대지방에 속하는 다도해 지형인 것으로 밝혀졌으므로 아르케옵테릭스가 섬과 섬 사이를 날아다녔을 것이다. 

Voeten 연구팀은 뼈가 혈관처럼 발달되어 있는 점에 주목하며 이것이 비행을 뒷받침하는 거라 생각하고 있지만 좀더 많은 연구가 필요할 것으로 생각하고 있다. 

현대 새들처럼 날개를 펄럭이면서 날아다니지 않았다면 실제로는 어떤 모습이었을까? Voeten 씨는 아르케옵테릭스의 어깨구조와 날개근육에 붙어있는 가슴뼈가 날개를 자신의 등뼈 위로는 올릴 정도로 충분하지 않았기 때문에 불가능했을 것이라고 말했다.  

이 논문은 비행방법을 정확히 기술하지 않았지만 Voeten 연구팀은 견갑대 구조에 의해 아르케옵테릭스는 나비처럼 앞과 위로 나아가는 비행 운동과 뒤와 아래로 나아가는 힘 운동을 했을 가능성이 있는 것으로 믿고 있다. 미래 과학자들이 이 가설을 확정시켜야 할 것이다. 오늘날 새들에게서 이런 비행을 찾아볼 수 없는 것은 효율적이지 않았기 때문이다. 

Voeten 씨는 "아르케옵테릭스는 현대 새들의 직계 조상이 아니었지만 공룡 비행의 실험적 모델 중 하나로서 참가하고 있었던 거대한 깃털공룡 집단이었습니다. 일억 오천만 년이 지난 오늘날 현대 새의 비행 모델이 된 종을 제외하고 다른 모든 비행공룡들이 멸종했습니다. 저희는 이 연구를 통해 공룡 비행의 진화가 직선적으로 현대 새들에게 내려온 것이 아니라 매혹적일 정도로 다양한 대체제 속에서 실험과 중간체를 통해 이루어진 진화임을 궁극적으로 증명해낸 것으로 생각하고 있습니다."라고 말했다.

쥐라기 독일 다도해에서 아르케옵테릭스의 유일한 동료는 익룡이었을 것이다. 하지만 쥐라기 말에 공룡의 비행이 진화했다.

Voeten 씨는 "우리가 공룡비행의 기원을 이해하는 데에는 처음으로 자유롭게 날아다녔던 공룡 찾기도 포함되어 있습니다. 이를 위해서 아르케옵테릭스보다 오래된 화석을 연구해야 합니다."라고 말했다. Voeten 연구팀은 최근 연구를 통해 제기되고 있는 새로운 질문, 특히 아르케옵테릭스가 정말 어떻게 날았는지, 그리고 생애와 생리 같은 것들에 대한 답을 원하고 있다.

Voeten 씨는 "경쟁적으로 오래 전에 멸종된 동물들을 화석을 통해 되살리는 방법을 찾아내는 것은 매우 의미있는 일입니다. 특히 아직도 수수께끼에 싸여있는 아르케옵테릭스 같은 아름다운 화석들은 더욱 그렇죠. 역사적 관점에서 아르케옵테릭스가 진화의 대표적 상징인 것은 명확합니다. 다윈의 초기 진화론으로 보나 현대에 와서 새들, 정확히는 공룡이 무엇인지 인식하는 것으로 보나 매우 중요한 역할을 해왔습니다. 현재 밝혀진 아르케옵테릭스 표본 열한 개를 통해 아르케옵테릭스 샘플의 완성도를 높여나가면 최근까지 알 수 없었던 채로 남아있던 점들을 밝혀낼 수 있을 거라 생각합니다. 이 동물에 대한 지식을 쌓아감으로써 만족스러운 경험을 하고 있습니다."라고 말했다.

https://edition.cnn.com/2018/03/13/world/flying-dinosaur-archaeopteryx/index.html?sr=twCNN031318flying-dinosaur-archaeopteryx0331PMStoryGal

아르케옵테릭스는 흔히 말하는 시조새이다. 이 기사 내용에서도 그렇고 시조새라는 단어 자체가 밝혀진 사실로는 어폐가 많고 좀더 정확하게 하기 위해 아르케옵테릭스라고 썼다...라고 해도 언제나 그렇듯 이번에 번역하면서 많이 막혔다. 그냥 원문 보는 게 낫지 않나 싶다.