허프포스트코리아

이 글은 어떤 질문에든 답변을 해주는 사이트 Quora에 처음으로 올라갔다. 더 많은 것에 대한 더 많은 정보를 알고 싶으신 분들은 Quora의 트위터, 페이스북, 구글 플러스를 팔로우하시길. 이 질문에 대한 아래의 답은 고생물학자인 마크 스라울이 보낸 것이다.

Image by MathKnight

지구 역사상 다른 동물과는 비할 바가 되지 않을 정도로 컸던 공룡들의 덩치를 해명하는 정확한 설명은 아직 나오지 않았다.

공룡의 몸 크기를 관찰하다 보면 한 가지 차이가 명확하게 보인다. 몸이 작았던(1m 이하) 공룡은 두 발로 보행하는 육식성 수각아목 공룡 뿐이다. 70cm짜리 프루이타덴스 하가로룸을 제외하면 초식성 조반류 공룡 중에는 작은 공룡이 없었다.

조반류 공룡들의 치아 진화는 독립적으로 아주 비슷한 선을 따라 진행되었고, 혁신적인 진화가 있을 때마다 몸 크기가 커졌다. 치아는 소화기관 중 가장 화석이 되기 쉬운 부분에 불과하다. 치아가 변했다면 공룡의 다른 부분도 생리학적 변화도 몸 크기를 더 크게 할 수 있는 식으로 변화하고 있었다는 것이다. 예를 들어 내장이 더 커진다거나 네 발 보행을 하게 된다는 것 등이다(최초의 조반류 공룡들은 작고 두 발 보행을 했다). 이에 따라 생태학적 변화도 일어나, 다른 식물을 먹고, 한 번에 훨씬 많은 양을 먹을 수 있게 되고, 그래서 몸이 계속 커지는 순환이 시작된다.

그리고 그들을 잡아먹는 수각아목 포식자 공룡들과 서로 주고받는 공진화가 일어나고, 결국 용각류, 티라노사우루스류 등의 거대한 공룡들이 생긴다.

조반류 공룡들은 큰 몸을 유지하기 위해 뭘 먹었을까? 오래전부터 당시 대기의 높은 이산화탄소 수치 때문에 식물들의 성장이 빨랐을 거라고 가정해왔다. 지금도 일부 식물은 이산화탄소가 높으면 빨리 자란다. 그러나 최근에는 중생대는 식물 생산성이 낮은 시기였을 거라고 여기고 있어, 이 가정은 시험대에 올라 있다.

생산성이 높았을 경우, 식물이 워낙 많았으니 공룡들은 음식이 무제한 있다는 이유만으로 몸이 커졌을 것이다.

생산성이 낮았을 경우, 몸이 크면 대사율이 낮아지고 소화 시간이 오래 걸린다. 즉 이것은 비율로 보았을 때 작은 초식 공룡보다 큰 초식 공룡이 더 적은 식량을 필요로 한다는 의미가 되기 때문에 몸이 큰 것이 장점이 된다.

물론 신체 크기가 건강에 미치는 영향은 너무나 크기 때문에 모든 것을 설명하는 하나의 답은 없을 수도 있다. 식물 덕택에 몸이 계속 왕성하게 커질 수 있었을지 몰라도, 진화적으로 보면 큰 신체가 유지된 것은 수명, 성적 성숙 속도, 자손의 질(크기와 숫자) 등에 긍정적인 영향이 있었기 때문일 수 있다. 멸종된 유기체의 그런 점을 연구하기란 상당히 어렵다.

일반적으로 공룡들은 포유류보다 몇 배 크지만, 진짜 거대한 공룡들은 용각류 공룡들 뿐이었다는 걸 짚고 넘어가야 한다. 위에서 이야기한 조반류 공룡은 대부분 코끼리 정도의 크기다(그러나 코끼리는 꼬리가 길지 않기 때문에 더 작아보인다).

즉 몸 길이 30m, 체중 100t의 아르젠티노사우르스 같은 용각류 공룡들만이 대형화를 특징으로 한다는 뜻이다. 가장 작은 용각류 공룡(드풀로도쿠스 등)도 크기와 무게가 코끼리의 두 배였고, 섬에서 왜소 발육한 용각류 공룡(유로파사우루스 등)조차 거대 포유류를 제외한 다른 포유류들보다는 컸다. 그래서 용각류 공룡은 흥미로우면서도 까다롭다. 그들을 연구하며 거대한 신체가 어떻게 진화했는지 볼 수 있어 흥미롭지만, 그들의 연구한 결과를 다른 공룡들에게 바로 적용할 수가 없기 때문이다.

허핑턴포스트US의 Why Were Dinosaurs So Big?를 번역, 편집한 것입니다.