먹고 싸(우)고 낳고 기르는 진기한 동물 화석 50

마이클 J. 벤턴(브리스톨대학교 척추고생물학 교수, 『대멸종』 저자)

1971년, 몽골 남부 고비사막 깊숙한 곳에서 한 쌍의 공룡 화석이 발견됐다. 한 마리는 멧돼지만 한 초식 공룡 프로토케라톱스 안드레우시, 다른 한 마리는 칠면조 크기의 육식 공룡 벨로키랍토르 몽골리엔시스였다. 책의 표지화인 두 주인공의 전투 모습이 간직된 이 최초의 화석은 역사상 가장 유명한 화석이기도 하다. 표지화의 화석을 들여다보면, 벨로키랍토르는 그 유명한 ‘살해 발톱’을 프로토케라톱스의 목에 찔러넣고, 프로토케라톱스는 죽는 그 순간까지 벨로키랍토르의 앞다리를 놓지 않는다. 쓰러진 프로토케라톱스가 벨로키랍토르의 뒷다리를 짓누르고, 결국 벨로키랍토르도 빠져나오지 못한 채 죽어간다. 이 죽음의 현장이 화석으로 굳어 마치 사진의 한 장면처럼 생생하게 포착된 것은, 그로부터 7500만 년이 흐른 뒤였다. 화석을 통해 우리는 오래전에 살았던 생명체의 존재에 대해 알 수 있다. 하지만 우리는 더 많은 것을 알고 싶어한다. 바로 그 동물들이 어떻게 먹고 싸(우)고 낳고 길렀는지에 대한, 실제의 구체적인 삶의 행위들이다. 이런 갈증을 해소할 방법이 전혀 없는 것은 아니다. 가끔, 어떤 행위의 순간을 고스란히 간직하고 있는 이례적인 화석들이 발견되기 때문이다. 예를 들어, 2012년에 보고된 교미 중인 한 쌍의 거북이 화석은 우리에게 척추동물의 섹스 행위가 최소한 4700만 년은 된 유서 깊은 행위임을 알게 해준다. 한 쌍의 동물이 교미 중에 함께 죽고 온전한 상태의 화석으로 남아 우리 눈에 띄게 될 확률이 얼마나 희박한지를 생각하면, 이런 발견이 얼마나 특별하고 이례적인지 알 수 있다. 어룡 익티오사우루스 연구의 세계적인 권위자이자 과학 커뮤니케이터로도 활발히 활동하고 있는 딘 로맥스는 이렇듯 진기하고 경이로운 화석 50개를 뽑아 이 책에서 소개한다. 그가 제시하는 각각의 화석은 선사시대 생명체에 대한 특별한 이야기를 들려준다. 임신한 수장룡 플레시오사우루스의 번식전략, 리트리버 크기의 각룡류 프시타코사우루스의 방어피음, 1억 2500만 년 전의 원시조류 콘푸키우소르니스(‘공자새’)의 성적 이형, 여우만 한 수궁류 트리낙소돈과 양서류 브루미스테가의 편리공생 등 많은 화석이 우리에게 친숙한 현생 동물들의 전형적인 행동을 떠올리게 한다. 화석에 대한 최신 연구 결과를 토대로 한 로맥스의 재치 넘치는 스토리텔링은 우리를 타임머신에 태워 선사시대 동물들의 생생한 행동과 구체적인 생활의 현장으로 데려다준다.

서장: 선사시대 세상의 빗장을 들어올리며

제1장 섹스, 그리고 번식
엄마 물고기와 우리가 아는 그 섹스
공룡의 구애춤
죽음 안의 삶: ‘어룡’이 새끼를 낳는 순간
쥐라기의 짝짓기: 영원으로 남은 순간
임신한 수장룡 플레시오사우루스
고래가 육지에서 새끼를 낳던 시절
백악기 조류의 성별은?
짝짓기 중의 날벼락
작은 말, 그리고 작은 망아지

제2장 양육과 공동체
알을 품는 공룡
가장 오래된 육아: 먼 옛날의 절지동물과 그의 아이들
땅 위에 둥지를 튼 익룡
메갈로돈 어린이집
베이비시터
공룡들을 삼킨 죽음의 덫
선사시대 폼페이: 시간에 갇힌 생태계
대왕조개에 갇힌 물고기들
스노우마스토돈: 작은 동물들의 은신처
거대한 부유 생태계: 쥐라기 바다를 둥둥 떠다녔던 바다나리 군체

제3장 이동과 집짓기
방랑하는 포유류: 강 건너다 벌어진 비극
삼엽충들이여, 나를 따르라!: 최초의 집단이동
나는 쉬네, 쥐라기 해변에 앉아
죽음의 행진: 쥐라기 투구게의 마지막 한걸음
나방의 대량이주
공룡이 파놓은 죽음의 구덩이들
껍데기를 벗고, 나아가라
트라이아스기 초기의 이 기묘한 커플
악마의 타래송곳
땅속에 굴을 파는 공룡
엄청나게 큰 나무늘보가 땅속에?

제4장 싸움, 물어뜯기, 그리고 섭식
수컷 매머드 두 마리, 격돌하다
공룡과 공룡이 싸울 때
쥐라기 드라마: 잘못된 사냥
태고의 바다를 누빈 공포의 벌레
탐욕, 그리고 ‘물고기 안의 물고기’
‘뼈를 으스러뜨리는 개’ 사건, 해결
살해범을 잡아라: 아기 공룡을 먹어치운 뱀
공룡을 잡아먹는 포유류
중생대 급식소: “뭔가 흥미로워…”
지옥돼지의 고기 저장고
선사시대의 마트료시카: 비틀어진 먹이사슬 화석

제5장 별의별 희한한
패러사이트 렉스, 기생충의 왕
고래 언덕의 비극
잠자는 숲속의… 용
턱뼈가 뚝! 어느 쥐라기 악어의 불운
트라이아스기의 메말라가는 진흙탕 연못에서
누가 날 먹고 있어, 안에서부터
공룡 텔마토사우루스, 법랑모세포종을 앓다
화석이 된 ‘방귀’
공룡도 오줌을 쌌을까?

감사의 말
옮기고 나서
더 알고 싶은 이를 위한 참고문헌
찾아보기

나는 화석이 이미 죽어버린 물건이 아니라는 걸 보여주고 싶다. 그것들은 우리에게 사라져버린 세계, 인지할 수 없지만 동시에 너무나 친숙한 세계에 대한 통찰을 제공하는 타임캡슐이다. 이 화석들은 사실과 숫자 이상의 뭔가를, 현생 동물의 전형적인 행동에는 오랜 시간을 거슬러올라간 진화적 기원이 있다는 사실을 알려준다. 본문에 펼쳐진 이야기와 삽화를 통해 우리는 시간의 한순간을 담아낸 스냅샷을 볼 수 있고, 화석 속 동물들이 한때 여러분과 나처럼 실제로 살아 숨쉬는 존재였다는 사실을 깨닫게 된다. 이 책은 그들, 그리고 시간 속에 갇힌 그들의 삶에 관한 이야기다. (12~13쪽)알려진 것 가운데 가장 오래된 예, 다시 말해 ‘성교’라고 합의된 가장 오래된 증거는 약 3억 8500만 전에 살았던 엄지손가락만 한 크기의 미크로브라키우스 디키Microbrachius dicki의 화석이다. 다만 여기서 짚어두자면, ’디키’라는 이름은 첫 번째 화석 발견자인 로버트 딕Robert Dick의 이름을 딴 것으로, 그저 재미있고 또 심오한(?) 우연일 뿐이다(‘딕’은 페니스의 속어다-옮긴이). (26쪽)1846년, 영국에서 가장 많은 화석 표본을 가진 이들 중 한 사람이었던 수집가 조지프 채닝 피어스가 서머셋주의 작은 마을에서 수집한 익티오사우루스의 화석을 연구하다가 중요한 발견을 해냈다. 나는 연구의 일환으로 지금은 런던 자연사박물관에 전시되어 있는 이 화석을 직접 살펴보는 특권을누렸다. 피어스는 골반에 가까운 흉곽 끝부분에 거의 완벽한 형태로 보존된 작은 뼈대를 찾아냈다. 뼈대의 위치는 위장에서 한참 떨어져 있었기에, 화석으로 남은 동물의 마지막 식사일 수가 없었다. 이는 익티오사우루스가 새끼를 낳았다는 핵심적인 증거 중 하나다. 만약 이 추론이 맞다면, 이 표본은 기록으로 남은 최초의 임신한 파충류 화석이다. (36~37쪽)마이아케투스의 한 표본은 성체 갈비뼈 사이에 꽤나 커다란 태아 한 마리의 섬세한 두개골과 뼈대 일부가 함께 보존되어 있었다. 마이아케투스Maiacetus라는 이름은 그리스어 ‘엄마Maia’와 ‘고래ketos’를 합친 ‘엄마고래’라는 뜻이다. 화석으로 발견된 이 종이 임신 중이어서 이런 이름이 붙었다. 이 표본은 초기의 걷는 고래 중 유일하게 임신 상태로 발견된 화석이다. 뱃속에 태아가 한 마리만 있는 것은 한 번에 한 마리씩 낳는 현생 고래와 같다. 하지만 새끼가 다리부터 태어나는 현생 고래와 달리, 마이아케투스 태아는 육상 포유류의 전형적인 방식인 머리부터 태어나는 자세를 하고 있었다. 초기의 고래들이 육지에서 새끼를 낳았다는 증거다. (52쪽)이 표본은 척추동물의 섹스 행위가 더할 나위 없이 명백하게 담긴 최초이자 가장 오래된 화석기록이다. 다시 말해 두 동물은 실제로 교미를 하던 중의 자세 그대로 발견되었다. 한 쌍의 동물이 교미를 하던 중에 함께 죽어 온전한 상태를 고스란히 유지한 채 화석으로 남을 확률이 얼마나 희박한지를 고려하면, 정말 대단한 발견이다. 조건이 완벽하게 맞아떨어져야 하니까 말이다. (60쪽)알을 훔치는 악당에서 알을 돌보는 부모로, 오비랍토르의 행동에 대한 해석의 이런 변화는 이 진기한 이야기의 전모를 드러낼 수 있도록 도와주는 한편, 선사시대 동물들의 행동을 풀이하는 과정에서 추가 표본을 찾는 것이 얼마나 중요한지를 여실히 일깨워준다. 이 공룡 어미들의 조류와 비슷한 알 품기는 공룡과 현생 조류 사이의 행동학적 연결고리를 제시함과 동시에 알을 품어 부화시키는 행위가 아주 먼 옛날에 등장했음을 보여준다.(78쪽)피미엔토 팀이 연구결과를 발표한 지 10년이 지난 2020년, 또다른 연구팀이 스페인 북동부 타라고나 지역에서 새로이 발견된 메갈로돈 어린이집으로 추정되는 장소를 보고했다. 이 팀 역시 메갈로돈 이빨이 발견된 것으로 이미 잘 알려져 있었던 화석산지와 지층 여러 곳을 재조사했고, 신생아부터 청소년까지의 개체 비율이 높은 정도를 바탕으로 (가툰과 타라고나에 더해) 보육공간으로 추정되는 곳 세 군데를 추가했다. 두 곳은 미국 메릴랜드와 플로리다에 있고 나머지 한 곳은 파나마에 있다. 다섯 산지의 연대는 모두 1550만 년 전에서 470만 년 전 사이다. (93~96쪽)화석에서 이타적 행위의 뚜렷한 증거를 찾기는 매우 어렵다. 같은 종의 크고 작은 개체들이 서로 뒤엉킨 채 한꺼번에 발견되더라도, 그저 단순히 사체가 쌓인 건지 다른 행위 때문에 일어난 일인지 알 수가 없다. 그렇기에 증거 몇 가지가 함께 남아야 하고 화석 또한 확실한 해석을 이끌어낼 수 있을 만큼 아주 잘 보존되어야 한다. 이런 놀라운 골층이 중국 랴오닝성의 약 1억 2500만 년 전 백악기 암석에서 발견되었다. 화산쇄설물 또는 라하르(화산 분화구에서 나온 화산재와 진흙, 뜨거운 지하수가 섞여 물처럼 흘러내리는 것-옮긴이)에 공룡 무리가 산 채로 한꺼번에 묻혀 이례적으로 보존된 화석이다. (97쪽)공룡 발자국은 다른 행동을 보여주는 흔적과 함께 발견되는 일이 거의 없다. 이 표본의 경우, 수각류는 웅크리고 앉아 새처럼 편안한 자세로 쉬었을 뿐만 아니라 엉덩이 주변의 두꺼운 피부(둔부경부, 또는 시팅패드)와 꼬리의 흔적, 심지어 앞발자국까지 남겼다. 특히 앞발자국은 〈쥬라기 공원〉의 수각류들이 보여준 악명 높은 ‘토끼손’, 다시 말해 손바닥을 아래로 늘어뜨린 자세가 아니라 (박수치는 것처럼) 서로 마주보고 있는 자세를 취하고 있었다. 이는 수각류의 구조와 해부학적 위치를 자세하게 알려준다. (148쪽)이동궤적이 처음부터 끝까지, 그것도 그 궤적의 주인공과 함께 고스란히 보존된 표본은 고대의 한 동물이 생을 마감하는 마지막 순간을 생생하게 보여주는 매우 독특한 조합이다. 이 표본은, 비록 경험 부족 탓에 결국 죽음을 맞을 수밖에 없었지만, 아직 어린 투구게가 석호의 치명적인 위험을 짧은 시간이나마 견뎌내는 놀라운 장면을 담고 있다. (152쪽)용각류는 일반적으로 무서운 포식자가 아니라 식물을 뜯어먹는 거대 공룡으로 여겨진다. 이 초식동물들은 엄청난 양의 잎과 줄기를 씹어먹으며 (대체로) 커다란 몸을 지탱해야 했고, 그 거대한 덩치야말로 그들을 지켜주는 주요한 방어수단이었다. 용각류는 그 몸집으로 자신을 지켰을 테고, 아마도 그 과정에서 많은 포식자들을 죽음으로 몰아넣기도 했을 것이다. 어쩌면 언젠가 용각류에게 되치기당해 죽고 만 희생자의 화석이 등장해 우리를 놀라게 할지 몰라도, 지금으로선 그저 상상의 산물일 뿐이지만. 그런데 2010년, 용각류 일부가 본의 아니게 사실상의 살인자였음을 보여주는 특이한 화석이 발견되었다. (158쪽)결과는 놀라웠다. 굴 안에는 트리낙소돈의 완전한 뼈대가 자신과 크기가 비슷한 양서류 브루미스테가 푸테릴리Broomistega putterilli의 어린 개체와 나란히 놓여 있었다. 브루미스테가 역시 완벽히 보존되어, 얼룩덜룩한 피부까지 남아 있을 정도다. 트리낙소돈은 머리를 굴 끝을 밀 듯이 왼쪽으로 어색하게 비튼 채 엎드려 있고, 브루미스테가는 등을 대고 누워 배를 드러낸 채 트리낙소돈에 기대어 있다. 전혀 다른 두 동물의 이 당혹스러운 조합을 보면 둘이서 뭘 하고 있는지 궁금해지지 않을 수가 없다. (169~170쪽)오릭토드로메우스는 최초로 발견된 굴 파는 공룡이다. 이 친구는 몇몇 공룡들이 땅을 파 포식자와 악천후로부터 자신들을 보호할 굴을 만들었을 뿐만 아니라, 굴 안에서 오랜 기간 새끼를 돌보았다는 확실한 증거를 보여준다. 굴과 뼈대가 함께 발견된 이 표본들은 공룡의 습성을 그대로 담은 가장 절묘한 화석기록 중 하나다. (181쪽)과학계의 주목을 모은 최초의 땅늘보이자 북아메리카에서 나온 첫 표본 중 하나에는 재미있는 역사가 얽혀 있다. 바로 웨스트버지니아의 어느 동굴 안에서 발견된 뼈대 조각을 연구한 사람이 다름아닌 미국의 세 번째 대통령 토머스 제퍼슨이라는 사실이다. 처음에 제퍼슨은 뼈대가 여전히 살아남아 있을지도 모르는 거대한 사자의 일부라고 생각했고, 1797년에 자신의 발견을 미국철학협회 회원들과 공유했다. 1825년, 이 종은 제퍼슨의 이름을 따서 메갈로닉스 예페르소니Megalonyx jeffersonii라고 명명되었다. (182쪽)한 동물이 화석으로 남을 확률이 얼마나 낮은지를 고려하면, 문자 그대로 죽을 때까지 싸우고 있던 두 공룡의 크고 완전한 뼈대는 고생물학 역사상 가장 절묘하고도 가장 믿을 수 없는 발견 가운데 하나다. 아마도 어떤 행동을 하는 순간이 포착된 화석들 중에서도 가장 유명할 것이다. 이 위험한 한 쌍의 한쪽은 트리케라톱스의 멧돼지만 한 초식성 친척인 프로토케라톱스 안드레우시Protoceratops andrewsi다. 친척과 달리, 프로토케라톱스는 몸집에 더해 머리 볏도 상대적으로 작고 트리케라톱스를 상징하는 큰 이마 뿔도 없다. 다른 한 마리는 포식자인 벨로키랍토르 몽골리엔시스Velociraptor mongoliensis다. 벨로키랍토르는 따로 소개할 것도 없는 이름이다. 물론 약간의 설명이 필요하긴 하지만 말이다. 〈쥬라기 공원〉에서 그려졌던 것과 달리 벨로키랍토르는 키가 칠면조 정도였고, 몸이 훨씬 큰 프로토케라톱스가 몸무게도 3~4배는 나갔을 것이다. (203쪽)흉곽 사이에, 머리 방향이 크시팍티누스와 정반대인 또다른 물고기가 완전한 상태로 보존되어 있었다. 태어나지 않은 태아였을까? 절대로 아니다. 이 두 번째 물고기는 약 1.8미터로 꽤 컸고, 길리쿠스 아르쿠아투스Gillicus arcuatus라는 완전히 다른 종이었다. 스턴버그는 크시팍티누스와 그의 마지막 식사라는 궁극의 어획물, 다시 말해 포식자와 피식자의 직접적인 증거를 낚아올렸던 것이다. 이 ‘물고기 안의 물고기’는 스턴버그의 ‘있을 수 없는 화석impossible fossil?

찰나의 순간을 포착한 50개 화석이 들려주는 고대 동물들의 좌충우돌 생존기브라질 남부 산타카타리나주 팀베두술에 가면 거대한 땅굴을 볼 수 있다. 높이 2미터에 폭 4미터, 길이는 총 100미터가 넘는다. 석회 동굴도 화산 동굴도 아닌 이 굴은 어떻게 생겨났을까? 학자들이 동굴 벽에 난 발톱 자국을 토대로 알아보니, 그 굴의 주인은 바로 땅늘보였다. 나무늘보는 알겠는데, 땅늘보? 이미 멸종했지만, 계통상으로는 현생 나무늘보의 친척뻘 되는 종이다. 나무늘보 친척들이 이렇게나 커다란 땅굴을 팠다니 의아하겠지만, 몇몇 땅늘보 종은 코끼리만 한 크기에 생김새는 곰을 닮았고 온몸에 털이 덥수룩한, 몸길이 6미터에 몸무게 4~6톤의 거인이었다. 남아 있는 발자국 화석으로 보건대, 움직임 또한 절대 그들의 친척마냥 느리지는 않았을 것이다. 땅늘보 화석은 최초의 발견자 중 한 사람이 비글호의 다윈이었고, 미국의 세 번째 대통령 토머스 제퍼슨도 한때 연구한 적이 있다(메갈로닉스 예페르소니Megalonyx jeffersonii라는 종의 이름은 제퍼슨Jefferson의 이름에서 딴 것이다). 마지막 종이 불과 수천 년 전에 멸종한 것은 인간 탓이었을 가능성이 크다.기생충에 감염되어 죽은 티라노사우루스 렉스의 화석도 있다. 이 티라노사우루스 렉스의 턱뼈에는 비정상적인 구멍들이 숭숭 뚫려 있다. 과학자들은 처음에는 물린 흔적이거나 세균성 감염의 흔적일 거라 생각했지만, 광범위한 조사 끝에 현생 조류에게서 흔하게 나타나는 기생충 감염 질환인 트리코모나스증이었음이 밝혀졌다. 실제로, 이 기생충에 감염된 새의 부리에도 이와 비슷한 모양의 구멍이 뚫려 있다. 이 사례는 조류가 아닌 수각류 공룡에서 조류의 전염성 질병이 발견된 첫 번째 사례로, 공룡의 면역반응도 현생 동물들과 비슷했음을 의미한다. 지구 최강의 포식자가 조그만 기생충에 감염되어 먹지도 마시지도 못하는 고통 속에서 죽어갔다는, 기이한 동화 같은 이야기다.이 책에는 공룡의 화석뿐만 아니라 다양한 동물들의 화석이 등장한다. 지은이 로맥스를 화석 연구자의 길로 이끌어준 투구게의 ‘죽음의 행진’, 아래턱의 절반가량이 90도 넘게 꺾인 채 상당 기간 생존했던 어느 해양 악어, 공룡을 잡아먹기도 했던 초기 포유류 레페노마무스, 폭풍우 속에 강을 건너다 떼죽음당한 말과 코뿔소의 친척 브론토데어를 비롯한 다양한 동물들의 화석 이야기를 읽고 있노라면, 수억 년을 이어져 내려온 삶의 다양한 면면들에 그저 눈이 휘둥그레질 뿐이다. 도킨스가 말한 ‘지상 최대의 쇼’를 직관하는 기분이 이러지 않을까.한국어판을 위해 특별히 작업한, 세계적인 팔레오아티스트의 컬러 일러스트이런 화석들의 이야기도 흥미롭지만, 이 책에 실린 50장의 일러스트 역시 주목할 만하다. 마치 화석 주인공들의 생전 모습을 보고 그린 듯 자세하고 정교한 이 그림들은 고생물 복원도 분야의 전문가로서 세계적으로 유명한 밥 니콜스의 작품이다. 최신의 연구 성과들을 반영하여 정교하게 고생물을 복원해낸다는 평가를 받고 있는 니콜스는 내장기관의 위치, 깃털의 유무, 화석에 남은 색소, 먹이사슬에서의 위치, 당시의 자연환경 등을 과학적으로 유추하여 ‘정확한’ 복원도를 그리고 있다.그런 그가 한국어판을 위해 특별히 컬러 작업을 맡아주었다. 영어판에 그린 복원도는 흑백이었지만, 그는 한국 출판사의 요청을 흔쾌히 받아들여 상당한 시간과 공력을 투입해 색깔을 입혔다. 이 책이 한국의 독자들에게 사랑받는 책이 되기를 바란다면서.책을 읽어나가기 전에 니콜스의 그림들을 먼저 넘겨보는 건 어떨까. 이 50장의 컬러 일러스트를 보면서 해당 글 각각의 내용을 유추해보는 것도 이 책을 즐기는 ‘이례적인’ 한 방법이 될 듯싶다.