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공룡 뼈


공룡 신드롬은 왜 생기는 것일까. 말을 배우는 아이들조차 발음하기 어려운 티라노사우루스, 트리케랍토스, 스테고사우루스 등을 줄줄 외는 것을 보면 놀라지 않을 수 없다.

공룡은 귀엽거나 예쁘지 않다. 공룡화석들에서 볼 수 있는 날카로운 발톱은 오히려 공포를 안겨주기도 한다. 그렇지만 아이들은 동물원에 가면 흔히 볼 수 있는 동물인 양 공룡에게 친숙감을 느낀다.

그동안 많은 공룡화석들이 화석 사냥꾼들에 의해 발굴됐다. 화석 사냥꾼들은 지구 연대기 안에 공룡의 역사를 하나 하나 기록하는 사람들이다. 이와 달리 공룡의 뼈에 살을 붙이고 숨결을 불어넣는 사람들이 있다. 바로 공룡 복원 전문가들이다.

1997년 12월 24일부터 1998년 1월 16일까지 한국종합전시장(KOEX)에서 열릴 '세계공룡대전 II' 준비를 위해 내한한 미국 다이나메이션사의 과학고문 조지 칼리슨 박사(57세)는 세계적으로 이름난 공룡화석 사냥꾼이자 복원 전문가다.

칼리슨이 공룡에 관심을 가진 것은 대학에 들어가서다. 그가 태어난 미국 캔사스주 블루라피드라는 마을은 워낙 작아서 공룡에 대해 들어본 적도 없었다고 한다. 그는 캔사스주립대학에서 동물학을 전공했다.
 

공룡화석 사냥꾼이자 공룡복원 전문가인 조지 칼리슨 박사.


어릴 적 아버지로부터 작은 풀과 돌멩이에 대한 설명을 듣고 자란 그는 이내 고생물학에 빠져 들었다. "특히 공룡화석은 발견될 때마다 이전과 전혀 다른 새로운 것들이 나타나는 게 사람들을 매혹시킨다"며 공룡화석을 사냥하는 즐거움을 말했다.

그러나 공룡화석을 발굴하기 위해 사냥터(공룡화석이 나올만한 곳)로 나서면 날씨 등 괴롭히는 것들이 이만저만 많은 것이 아니라고 한다. 가장 큰 스트레스는 "화석을 발견해야 한다는 강박관념이었다"고 칼리슨 박사는 말했다.

"한번은 웃지도 울지도 못할 일이 벌어진 적이 있었다. 공룡이 들어있을 만한 바위를 찾아 심사숙고한 끝에 동료들과 함께 깨보기로 했다. 망치를 들었는데, 이게 웬일인가. 그 안에 완벽한 화석이 들어 있었다.

그런데 감탄사도 잠깐. 화석은 공기에 노출되는 순간 스르르 무너져 가루가 돼 버린 것이었다. 미처 사진도 찍기 전에 말이다. 또 애써 발굴해놓은 공룡화석을 다시 조립하다가 부수는 일도 허다했다."

그동안 칼리슨 박사는 캐나다 알베라타, 미국의 캔사스와 콜로라도, 뉴멕시코 등에서 공룡화석을 발굴해왔다. 그는 미국 콜로라도주 프루이타에서 초식공룡인 에키노돈(Echinodon)을 발견하기도 했다. 크기를 묻자 "닭만했다"며 손을 약 30cm 정도 벌려 보였다. 그의 능력이 유감없이 발현된 것은 공룡복원 분야다.
 

공룡의 이빨화석^자세히 보면 이빨의 양옆에 작은 톱니가 있다. 물론 한쪽 날에만 톱니가 있는 공룡도 있다. 이것은 마치 상어 이빨과 비슷하다.


공룡 울음소리는 거짓

6천5백만년 전 지구를 누볐던 주인공들을 어떤 모습을 하고 있을까. 공룡화석이 발견되면 그것이 어떤 종류인지 확인한다. 이런 일은 주로 화석 사냥꾼들이 한다. 화석사냥꾼이 공룡의 뼈화석을 맞춰 놓으면 복원전문가들은 공룡의 형태, 피부, 움직임 등을 재현해낸다.

그는 미국 스미소니언 자연사박물관, 일본 도쿄돔, 콜라라도주의 데블스 캐니언 과학학습센터 등에 공룡전시장을 만든 바 있다. 캘리포니아주 오렌지 카운티에 있는 공룡전시장도 그가 만든 것이다. 또한 1992년에는 아마가사우루스를 발굴한 후 복원해 놓았다.

아마가사우루스는 키 2.5m, 몸길이 10m, 몸무게 3.3t에 달하는 초식공룡이다. 몸에는 주름이 많아 적이나 육식공룡을 위협했으리라고 생각된다. 이러한 주름은 체온을 조절하는데도 쓰였을 것으로 짐작된다. 아마가사우루스는 가장 최근에 발견된 공룡화석이자 완벽한 모습을 갖추고 있어 공룡을 연구하는 학계의 주목을 받고 있다고 한다. 아마가라는 이름은 발견지인 아르헨티나 라 아마가('계곡'이란 뜻)의 이름은 딴 것이다.
 

유타랩터^백악기 초기의 육식공룡으로 조류에 가깝다는 점에서 주목받고 있다. 몸무게는 약 8백kg. '유타에서 온 약탈자'라는 뜻을 가지고 있다.


그는 현재 다이나메이션사에서 일한다. 다이나메이션사는 일본의 고코로사와 쌍벽을 이루는 공룡복원업체로 1983년 설립됐다. 일본의 고코로는 공룡을 아름답고 예쁘게 만드는데 일가견이 있다면, 다이나메이션사는 과학을 동원한 사실성에서 우수하다고 한다.

영화 '쥐라기공원'에 등장하는 공룡들도 다이나메이션사의 작품들이다. 다이나메이션에서 일하는 과학자는 칼리슨 혼자 뿐이다. 하지만 공룡을 복원하는 프로젝트가 계획되면 각 분야의 전문가 수십명이 모여 만든다고 한다.

하나의 공룡화석을 복원하는데는 대략 6-8개월이 걸린다. 화석을 발굴하는 기간과 비슷하다. 한 번 조립하는 공룡의 뼈는 2백-3백개. 꼬리가 긴 것이 3백개 가량 된다.

칼리슨 박사는 "어린 공룡일수록 그 뼈가 많다"고 말했다. 어렸을 때는 뼈가 분리돼 많고 성장하면 뼈와 뼈가 붙어 통뼈가 되기 때문에 그 수가 준다는 것이다.

"공룡의 형태와 모습은 거의 완벽하게 복원된다. 공룡화석 중에는 공룡의 형태와 피부의 주름 등을 완벽하게 알 수 있는 것들이 있다. 이를 참고하면 공룡을 복원하는데는 큰 문제가 없다."

그러나 칼리슨 박사는 공룡 피부색만은 재현할 수 없다고 실토했다. 화석에는 피부색에 대한 정보가 들어있지 않기 때문이다. 그래서 다른 동물이나 당시 환경 등을 참조해 색칠한다고 한다.

영화 '쥐라기공원'을 본 사람들은 공룡이 제각기 포효하는 소리를 들었을 것이다. 이런 울음소리는 어떻게 재현하는 것일까. 칼리슨 박사의 대답은 한마디로 '거짓'이라고 말한다.

동물은 소리를 내는 기관과 울리는 기관이 있다. 화석으로부터 이런 기관을 찾아내는 것은 쉽지 않다. 그래서 비슷한 계통의 동물의 울음소리를 참고한다. 또 작은 공룡은 높은 소리를 내고 큰 공룡은 낮은 소리를 낸다는 일반적 통념이 적용되기도 한다.

어떤 경우에는 성대의 길이 등을 참고하기도 한다. 그러나 이런 자료를 통해 재현된 소리가 6천5백만년 전에 살았던 공룡의 울음소리라고 보긴 어렵다는 것이 그의 주장이다.

"공룡의 울음소리말고도 입속이라든가, 눈동자, 눈꺼풀, 입술 등은 공룡복원가를 난처하게 만든다. 이런 세부적인 자료는 화석에 남아있지 않고 다른 동물을 참고하기도 어렵기 때문이다." 칼리슨 박사는 공룡복원이 얼마나 어려운 일인지 설명했다.

현재까지 전세계적으로 복원된 공룡은 8백여종에 이른다고 한다. 그 중에서 17종을 션사가 복원해냈다. 칼리슨 박사는 14개를 복원해냈다. 바리오닉스, 아마가사우루스, 토로사우루스와 같은 것들이 칼리슨 박사의 작품이다. 물론 공룡이 아닌 다른 척추고생물을 수를 헤아릴 수 없을 만큼 많이 복원했다고 자랑했다.
 

프테라노돈^백악기 말기에 살았던 익룡. '이빨 없는 날개' 라는 뜻을 지니고 있다. 몸길이는 15kg정도 밖에 되지 않았다. 흔히 익룡을 공룡으로 알고 있는데. 사실은 초기 파충류에서 진화해 날 수 있는 능력을 가진 최초의 척추동물이다.


닭뼈, 공룡 것과 흡사

공룡은 새의 조상인가, 아니면 공룡과 새는 다른 경로를 따라 진화한 것일까. 최근 여기에 대해 논쟁의 불길이 솟고 있다. 미국 사이언스지에 따르면 새의 깃털에서 발견되는 손가락 흔적은 공룡의 앞발과는 일치하지 않는다.

지금까지 공룡은 사람의 엄지, 검지, 중지에 해당하는 3개의 손가락을 가지고 있는 것으로 알려졌다. 그런데 과학자들이 새의 수정란을 정밀 분석한 결과 새는 검지, 중지 약지만 가지고 있는 것이 밝혀졌다. 공통조상을 가진 동물은 수정란 형성과정에서 공통의 형질을 나타낸다고 한다. 만약 이런 가설을 따른다면 새가 공룡의 후손이 아니다.

또 새의 허파가 공룡의 허파와 다르다는 최근의 보고는 공룡과 새가 별개의 진화과정을 거쳤을 것이라는 것을 뒷받침한다. 공룡의 허파는 새보다 파충류인 악어와 비슷하다는 것이다. 이러한 보고는 공룡이 온혈동물이라는 설도 부인하게 된다. 악어의 허파를 닮아서는 거대한 몸을 따뜻하게 유지할 만큼 충분한 산소를 호흡할 수 없다는 것이다.

이러한 논쟁의 불씨가 됐던 것은 1997년 봄 중국에서 발견된 1억2천만년 전의 작은 육식공룡 사이노사우로프테릭스의 화석이다. 이 공룡화석에서는 깃털의 흔적뿐 아니라 허파와 다른 내부 장기들을 뚜렷하게 볼 수 있었기 때문이다. 이를 본 학자들은 포유류와 악어의 복강구조와 닮았다고 말하고 있다.
 

티라노사우루스^백악이 말기에 살았던 육식공룡. 티라노사우루스는 몸무게가 6t에 달했지만 두발로 걸어다녔다. '폭군 도마뱀'이란 뜻을 지니고 있다.


그러나 칼리슨 박사는 새가 공룡으로부터 진화해 나왔을 것이라고 굳게 믿고 있었다.

"공룡과 새가 하나의 조상에서 다르게 진화했다는 의견이 있지만, 아직까지는 새가 공룡으로부터 진화했다는 것이 정설이다. 많은 고생물학자들이 지지하고 나 역시 이를 지지한다. 치킨집에 들러 닭다리를 뜯을 때마다 놀라는 게 있다. 닭의 다리뼈가 공룡화석에서 보는 것과 너무 흡사하기 때문이다."

공룡이 온혈동물인가 냉혈동물인가 하는 질문에 대해서 그는 색다른 의견을 제시했다.

"나는 공룡이 온혈동물이라고 생각한다. 많은 과학자들은 공룡이 온혈동물일 것이라고 생각하면서도 큰 몸의 체온을 어떻게 유지했을까 고민해왔다. 그러나 공룡의 문제는 체온을 유지하는데 있는 것이 아니라 높아지는 체온을 어떻게 낮출까 하는데 있다고 본다."
 

알로사우루스^쥐라기 말기에 살았던 포악한 육식공룡으로 '날쌘 도마뱀'이란 뜻을 지니고 있다. 몸김이는 11m, 몸무게는 4t에 이르렀다.


공룡 미라 발견할 수 있어

공룡은 파충류인가. 학자들 사이에는 공룡은 파충류와 달리 별도로 분류해야 한다는 의견이 있다. 그러나 칼리슨 박사의 대답은 아직 알 수 없다는 것이었다.

"모든 생물은 유전자를 가지고 있다. 유전자는 마치 물이 흐르듯 조상에서 후손으로 흐른다. 그런데 유전자를 분류하는 일은 쉽지 않다. 왜냐하면 분류란 인간이 이해하기 쉽게 만든 것에 불과하기 때문이다. 따라서 공룡이 파충류인가 아닌가를 구분하는 것은 매우 어렵다."

그렇다면 영화 속에서처럼 DNA로부터 공룡을 복원하는 일은 가능한 얘기일까.

"공룡의 DNA를 찾는 것은 문제가 아니다. 실제로 DNA를 찾은 경우도 있다. 그런데 DNA를 찾더라도 시간이 지나면서 DNA가 파손돼 완벽한 DNA 띠를 완성하기가 어렵다."

DNA로부터 공룡을 복원하는 것은 아직 시기상조의 논의라고 그는 못박았다. 만약 공룡이 화석화 과정을 거치지 않고 남극이나 북극의 얼음 밑에 그대로 보존됐을 가능성은 없을까. 마치 냉장고에 보관된 닭처럼 말이다.

"남극과 북극에 얼음이 생기는 기간(빙하기)과 공룡이 살았던 시대는 다르기 때문에 그럴 가능성은 적다. 다만 사막과 같은 곳에서 공룡의 시체를 발견할 가능성은 높다. 공룡이 말라 미라처럼 될 수 있기 때문이다. 공룡의 생체를 발견할 수 있는 또 하나의 경우가 있다. 유럽에는 특이한 지층구조가 있어 오이 장아찌를 담구듯이 공룡의 사체를 보관하고 있을 수 있다."

그래서 공룡의 시체를 발견할 가능성이 전혀 없다고 볼 수 없다는 게 칼리슨 박사의 의견이다. 공룡은 갑자기 멸종된 것일까. 칼리슨 박사는 그 이유로 '운석충돌설'을 지지한다.

"공룡의 생존했던 기간은 거의 1억5천만년에 이른다. 이 사이에 수많은 공룡이 나타났다 사라졌다. 그러나 6천5백만년 전 갑자기 모든 공룡이 멸종한 것은 운석 충돌 때문이라고 본다. 최근 내 친구 중 하나가 멕시코 바다 밑에서 1백60km에 달하는 운석 구덩이를 발견했다. 그곳에는 지구에서 쉽게 볼 수 없는 이리듐이 많이 있었다. 당시 운석 충돌 때문에 지구에 검은 먼지가 하늘을 뒤덮는 핵겨울과 같은 것이 발생했을 것으로 본다. 또 당시에 멕시코 정반대쪽에 있는 파키스탄에서 대화산폭발이 있었는데 이 역시 운석충돌과 무관하지 않다고 생각한다. 지금까지 공룡화석을 발굴해본 경험을 말하면 공룡들은 죽기 전 매우 평온한 생활을 했던 것으로 보인다. 이와 같은 일이 언제 우리 인간들에게도 닥칠지는 아무도 모른다."

칼리슨 박사는 공룡화석을 발견하면 사회단체가 소유해야 한다는 주장으로 인터뷰를 마쳤다. 사회단체에서 소유하면 공룡에 대해 체계적으로 연구해 궁금증을 풀 수 있을 뿐 아니라 많은 사람들이 볼 수 있기 때문이다. 현재는 개인 소장가들이 많은 공룡화석을 소유하고 있어 공룡화석 값만 올리고 있다고 비판했다.
 

파라사우롤로푸스^백악기 말기의 공룡으로 최근 벼슬뼈를 분석해 공룡 울음소리를 재현하기도 했다. 턱에 촘촘하게 박힌 수백개의 이빨은 딱딱한 식물을 먹었으리라는 것을 짐작케 한다.


공룡은 어떻게 복원하나

■1단계/공룡화석 분석
화석만으로 공룡의 모든 것을 알아내는 것은 매우 어려운 일이다. 그래서 과학자들은 살아있는 비슷한 동물을 비교해부학적으로 분석해 공룡을 재현해낸다. 예를 들면 화석의 해골은 동물의 크기와 비례한다. 또 뼈의 부착물들로부터 근육의 성격을 알아낼 수 있다. 이런 자료를 통해 고생물학자들은 공룡 몸의 모양과 윤곽을 결정한다. 해골에 붙어 있는 기이한 뼈들은 뿔이나 볏이 있다는 정보를 알려준다. 화석이 있던 자리와 둥지는 동물의 생활양식을 들여다 볼 수 있다. 이빨 모양, 위장 내용물 화석, 화석화된 배설물들은 식사습관을 밝혀준다.

■2단계/스케치작업
과학자들이 분석해 공룡의 형태가 결정되면 미술가와 조각가들이 작업을 시작한다. 우선 자세하게 스케치한 다음 이를 바탕으로 작은 진흙모형과 모빌을 만든다.

■3단계/로봇 골력작업
모빌을 가지고 기술자들은 관절을 가진 공룡로봇을 만든다. 실린더를 넣어 펌프질을 해 눈동자, 근육, 발 등을 움직인다. 동작연구는 컴퓨터공학을 통해 연구한다. 이 과정에서 살아있는 공룡의 모습이 탄생한다.

■4단계/모형작업
기술자들이 내부 구조물(구동장치)을 준비하는 동안, 조각가들은 실제 크기(다 자란 크기)의 진흙 모형을 만든다. 이 과정은 보통 수개월이 걸린다. 과학자들은 수시로 정확하게 제작되는지 감수한다.

■5단계/금형작업
모형이 완성되면 액체 풀로 바른다. 액체풀은 굳으면 단단한 껍질(틀)이 된다. 그 다음 작업이 끝난 틀에 특별하게 개발한 액체 형태의 고무로 공룡의 피부를 만든다. 피부건조작업이 끝나면 틀은 제거된다.

■6단계/컴퓨터를 통한 움직임
공룡의 팔 다리, 머리, 꼬리에 에어실린더를 넣어 압축공기를 넣어 움직인다. 컴퓨터공학자들은 작은 컴퓨터를 이용해 각 피스톤에 들어가는 공기의 양을 조절한다. 이제 공룡은 실제에 가깝게 움직이고 포효한다.

■7단계/색채작업
공룡로봇을 만드는 마지막 단계는 피부색을 입히는 과정이다. 실제적인 색을 구현하기 위해 공룡의 특성과 유사종족의 색채나 생활양식을 참조한다. 생활양식은 공룡의 색깔에 큰 영향을 미치기 때문에 중요한 자료가 된다.
 

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1998년 01월 과학동아 정보

  • 사진

    DINAMATION
  • 사진

    최문갑 기자
  • 홍대길 기자

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