국제 연구팀이 현대 조류와 매우 가까운 공룡인 트로오돈이 온혈동물(내열동물)이었지만 현대 파충류와 유사한 생식 시스템을 가지고 있었다는 사실을 밝혀냈다. 과학자들은 알의 탄산염 껍질이 형성될 때 온도를 정확하게 측정할 수 있는 새로운 방법을 적용했다. 또한, 연구진은 트로오돈이 한 클러치당 4~6개의 알을 낳는다는 사실을 밝혀냈다. 최대 24개의 트로오돈 알이 있는 둥지가 발견되었기 때문에, 과학자들은 여러 마리의 트로오돈 암컷이 공동 둥지에 알을 낳았다고 결론지었다.

수백만 년 동안 작은 변화의 연속인 진화를 통해 특정 공룡 그룹인 용각류가 오늘날 우리가 지구를 날아다니는 새로 진화했다. 사실 새는 백악기를 끝낸 6,600만 년 전의 대멸종에서 살아남은 공룡의 유일한 후손이다.

(2023년 4월 3일 사이언스 데일리 기사 번역)

트로오돈은 몸길이가 약 2m에 달했던 육식 공룡으로, 약 7,500만 년 전 북미의 광활한 반건조 지대에 살았다. 다른 공룡들과 마찬가지로 트로오돈은 속이 비어 있고 가벼운 뼈와 같은 새와 같은 특징을 가지고 있었다. 트로오돈은 두 발로 걸었고 깃털이 완전히 발달한 날개를 가졌지만, 상대적으로 큰 몸집 때문에 날지는 못했을 것이다. 대신 꽤 빠르게 달렸고 강한 발톱으로 먹이를 잡았을 것이다. 트로오돈 암컷은 모든 공룡의 가장 오래된 친척인 파충류의 둥근 알보다는 현대 조류의 비대칭 알과 더 유사한 알을 낳았다. 이 알들은 색깔이 있었고 반쯤 땅에 묻힌 채로 발견되었는데, 아마도 트로오돈이 앉아서 알을 품었을 것으로 추정된다.

독일 프랑크푸르트 괴테 대학교의 마티아 탈리아벤토와 옌스 피빅이 이끄는 국제 과학자 팀이 잘 보존된 일부 트로오돈 알 껍데기의 탄산칼슘을 조사했다. 연구진은 2019년에 피빅 연구팀이 개발한 “이중 응집 동위원소 온도 측정법”이라는 방법을 사용했다. 이 방법을 사용하여 탄산염 광물에서 산소와 탄소의 무거운 종류(동위원소)가 서로 뭉치는 정도를 측정할 수 있었다. 온도에 따라 달라지는 동위원소 응집 현상을 통해 과학자들은 탄산염이 결정화되는 온도를 결정할 수 있었다.

연구팀은 트로오돈 알껍질을 분석했을 때, 알껍질이 섭씨 42도와 30도의 온도에서 생산되었다는 것을 확인할 수 있었다. 이 연구의 수석 저자인 마티아 탈리아벤토는 다음과 같이 설명한다: “트로오돈 알껍질의 동위원소 구성은 이 멸종된 동물의 체온이 42도였으며, 현대 조류처럼 체온을 약 30도까지 낮출 수 있었다는 증거를 제공합니다.”라고 설명한다.

그런 다음 과학자들은 파충류(악어, 악어새, 다양한 종류의 거북이)와 현대 조류(닭, 참새, 물떼새, 에뮤, 키위, 화식조, 타조)의 알 껍질의 동위원소 조성을 비교하여 트로오돈이 조류 또는 파충류에 더 가까운지 파악했다. 이들은 두 가지 다른 동위원소 패턴을 발견했다. 파충류의 알 껍질은 주변 환경의 온도와 일치하는 동위원소 구성을 가지고 있다. 이는 파충류가 냉혈동물이고 알을 천천히 형성하는 것과 일치한다. 그러나 조류는 동위원소 구성에 인식할 수 있는 소위 비열 신호를 남기며, 이는 알 껍질 형성이 매우 빠르게 일어난다는 것을 나타낸다. 탈리아벤토: “우리는 파충류와 달리 새가 난소가 하나라는 사실과 매우 높은 생산 속도가 관련이 있다고 생각합니다. 한 번에 하나의 알만 생산할 수 있기 때문에 새는 더 빨리 생산해야 합니다.”

이 결과를 트로오돈 알 껍질과 비교했을 때 연구자들은 조류의 전형적인 동위원소 성분을 감지하지 못했다. 탈리아벤토는 확신한다: “이것은 트로오돈이 현대 파충류와 더 유사한 방식으로 알을 형성했음을 보여주며, 생식 기관이 여전히 두 개의 난소로 구성되었음을 의미합니다.”

연구진은 마침내 이 결과를 몸체와 알 껍질 무게에 관한 기존 정보와 결합하여 트로오돈이 번식 단계당 4~6개의 알만 생산했다고 추론했다. “이 관찰은 특히 흥미로운데, 트로오돈 둥지는 보통 최대 24개의 알을 포함하는 큰 크기이기 때문입니다.”라고 탈리아벤토는 설명한다. “이것은 트로오돈 암컷이 공동 둥지에 알을 낳았다는 강력한 암시라고 생각하며, 이는 오늘날 현대 타조들 사이에서 관찰되는 행동입니다.”

이는 매우 흥미로운 발견이라고 옌스 피빅은 말한다: “원래 우리는 과거 지질시대의 지구 표면 온도를 정확하게 재구성하기 위해 이중 응집 동위원소 방법을 개발했습니다. 이 연구는 우리의 방법이 온도 재구성에만 국한되지 않고 지구 역사 전반에 걸쳐 탄산염 생광물화가 어떻게 진화했는지 연구 할 수 있는 기회를 제공합니다.”

참고문헌: Mattia Tagliavento, Amelia J. Davies, Miguel Bernecker, Philip T. Staudigel, Robin R. Dawson, Martin Dietzel, Katja Götschl, Weifu Guo, Anne S. Schulp, François Therrien, Darla K. Zelenitsky, Axel Gerdes, Wolfgang Müller, Jens Fiebig. Evidence for heterothermic endothermy and reptile-like eggshell mineralization in Troodon , a non-avian maniraptoran theropod. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2023; 120 (15) DOI: 10.1073/pnas.2213987120

(본문은 DeepL 을 이용해 번역하고 편집자가 다듬었습니다.)

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