d라이브러리

2300만 년 전 어느 날. 바다 위로 거대한 고래 한 마리가 나타났다. 얼핏 봐도 몸길이가 족히 8m는 돼 보였다. 고래가 자기 세상인 마냥 온 바다를 헤엄치고 있던 그 순간, 거대 상어가 등장했다. 지구 역사상 가장 거대한 상어, 메갈로돈이었다. 메갈로돈은 날카로운 이빨을 드러내며 거침없이 고래를 베어 물었다.  단 다섯 번. 메갈로돈이 고래를 베어 문 횟수다. 그렇게 거대한 고래는 허무하게 사라졌다. 이후 메갈로돈은 약 2000만 년가량 바닷속 최상위 포식자로 위세를 떨쳤다. 영원히 바다를 지배할 것 같았다. 그러나 약 360만 년 전, 메갈로돈은 지구상에서 완전히 사라졌다.

수백 년 전부터, 절멸한 이 거대 생명체에 대한 흔적이 전 세계 곳곳에서 드러났다. 동시에 이 거대 생명체의 정체도 조금씩 밝혀졌다. 

메갈로돈 화석은 유럽, 아프리카, 아메리카에서 주로 발견됐으나, 호주와 아시아 등에서도 자주 발견됐다. 한국에서도 두 차례 메갈로돈 화석이 나왔다. 이를 통해 과학자들은 메갈로돈이 전 지구 영역에서 활동했을 것으로 추측했다. 주로 발견된 화석은 이빨 화석이었다. 메갈로돈이란 이름도 ‘거대한 이빨’이라는 뜻이다. 

메갈로돈이 특별히 관심을 받는 데는 ‘역사상 가장 큰 상어’라는 타이틀이 크게 작용한다. 가장 큰 상어라는 점은 이견이 없으나, 메갈로돈의 정확한 크기는 여전히 밝혀지지 않았다. 멸종된 데다가 골격이 대부분 연골로 이뤄져 있어, 이빨과 턱뼈를 제외한 다른 부위 화석이 거의 남아있지 않았기 때문이다. 과학자들은 백상아리 등 현재 남아있는 상어들과 이빨을 비교해 메갈로돈의 크기를 추측하고 있다. 이제껏 메갈로돈의 크기는 10~16m 정도로 알려져 있었다. 

메갈로돈은 더 크고, 빠르고, 많이 먹었다

최근 연구에 따르면 메갈로돈은 기존에 알려진 것보다 더 거대했을 수도 있다. 2022년 8월 스위스 취리히대 등 국제공동연구팀은 1860년대에 발견된 메갈로돈 이빨 화석과 척추 화석 등을 이용해 메갈로돈을 3차원(3D)으로 모델링했다. 모델링한 메갈로돈을 분석한 결과는 놀라웠다. 메갈로돈은 기존에 알려진 것보다 더 크고, 더 빠르고, 더 많이 먹었다.  

연구팀이 재현한 메갈로돈 모델의 길이는 약 16m, 무게는 약 61t이었다. 이는 현존 어류 중 가장 큰 생물체인 고래상어와 비슷한 크기다. 연구팀은 “3D 모델링을 한 뒤 무게를 추정하고, 속도와 칼로리 소모량 등 생물학적 특성을 설정했다”며 “분석 결과 현재 바다에서 최상위 포식자로 꼽히는 범고래 크기의 고래를 단 다섯 입에 물어 해치울 수 있었을 것”이라고 말했다. 

연구팀은 실제로는 이보다 훨씬 더 큰 메갈로돈이 살았을 것으로 추측했다. 이번 연구에 이용된 메갈로돈 척추 화석보다 1.5배 큰 화석이 존재하기 때문이다. 이에 따르면 메갈로돈의 최대 길이는 약 20m, 몸무게는 최대 100t이 넘을 것으로 추정된다. 

메갈로돈의 속도도 기존 연구로 밝혀진 수치보다 빠른 것으로 드러났다. 연구에 따르면 메갈로돈은 시속 4.8km 이상의 속도를 낼 수 있다. 메갈로돈이 바닷속에서 굉장히 빠른 속도로 긴 거리를 헤엄쳤을 거라는 사실을 짐작할 수 있다. 백상아리는 보통 1만 km 이상을 이동한다. 

식욕 또한 매우 왕성했을 것으로 추정된다. 모델링한 메갈로돈 위의 부피는 약 1만 L로, 이 상어는 허기진 배를 채우기 위해 하루에 대략 9만 8000kcal(킬로칼로리)를 섭취해야 했다. 카탈리나 피미엔토 취리히대 교수는 “이번 연구 결과는 메갈로돈이 바다를 횡단하는 최상위 포식자였음을 시사한다”고 밝혔다. doi: 10.1126/sciadv.abm9424

대형 육식 동물 먹는 메갈로돈, 최애 간식은 ‘향유고래’

남아있는 화석은 대부분 이빨이라 메갈로돈 연구가 쉽지 않은 건 사실이다. 그러나 메갈로돈이 남긴 수많은 이빨은 메갈로돈이 즐겨 먹는 음식을 알게 해주는 데 충분했다. 이빨은 암석처럼 단단한 물질인 법랑질로 둘러싸여 있어 박테리아 등에 영향을 거의 받지 않는다. 부패가 잘 되지 않고, 뼈보다 오히려 잘 보존된다는 의미다. 

이렇게 이빨에 축적되는 물질을 분석하면 먹이사슬에서 차지하는 위치인 영양단계를 알 수 있다. 주로 이빨 상아질에 있는 유기조직에 포함된 질소 동위원소를 분석하는 쓰인다. 동위원소 중 특정 질소(질소-15)가 많을수록 영양단계가 높다는 의미다. 

2022년 6월 미국 프린스턴대가 이끄는 공동연구팀은 메갈로돈 이빨 속 질소 동위원소를 측정해 메갈로돈이 먹이사슬 최상위 포식자라는 사실을 밝히기도 했다. 분석 결과, 메갈로돈 이빨 화석에 축적된 질소-15의 양은 오늘날의 북극곰이나 범고래와 비슷한 수준이었다. 이는 메갈로돈이 대형 육식 동물을 잡아먹으며 살았고, 최상위 포식자였다는 사실을 의미한다. doi: 10.1126/sciadv.abl6529

고대 바다를 지배한 최상위 포식자라는 위엄에 맞게 메갈로돈은 대형 육식 동물의 살을 뜯어먹는 것도 서슴지 않았다. 메갈로돈이 즐겨 먹은 대형 육식 동물 중 하나는 향유고래였다. 특히 죽은 향유고래의 코를 즐겨 먹었다. 

향유고래는 이빨이 있는 고래로 해양 동물을 잡아먹고 살며, 거대한 머리 크기가 특징이다. 또한 소리를 내는 비강 부분에 기름과 지방이 잔뜩 있는 것으로 알려져 있다. 

올해 6월 고생물학자들은 700만년 된 향유고래의 두개골 화석을 분석한 결과를 발표했다. 이 고래 화석에서도 거대 상어 여러 마리에게 물린 자국이 나타났다. 연구자들에 따르면 메갈로돈일 가능성이 높았다. 이때 물린 자국의 위치는 현존하는 향유고래의 비강 위치와 일치했다. doi: 10.1098/rspb.2022.0774

3분의 1 크기 백상아리, 메갈로돈 멸종 앞당겨

이렇게 최상위 포식자였던 메갈로돈이었지만, 수많은 피식자들보다 오히려 먼저 멸종했다. 원인에 대해서는 의견이 분분하다. 그동안 과학자들은 유력한 원인으로 기후변화를 꼽았다. 

그런데 2016년 취리히대 연구팀이 메갈로돈의 멸종 원인에 대해 새로운 주장을 냈다. 먹이경쟁에 밀려 멸종했다는 주장이다. 메갈로돈은 몸집 크기 만큼 많은 먹이를 먹어야 하는데, 크기가 작은 종과의 경쟁에서 졌다는 뜻이다. 

연구팀은 메갈로돈 화석 200여 개를 분석해 화석의 연도를 측정하고, 메갈로돈의 이동경로와 시기별 개체수를 추정했다. 메갈로돈은 1600만 년 전 북반구 주변과 유럽, 인도양 등에서 서식했다. 시간이 지나 약 500만 년 전에는 아시아와 호주 연안까지 이동했다. 그러나 기후변화의 영향을 받은 사실은 특별히 드러나지 않았다. 카탈리나 피미엔토 취리히대 교수는 “각 시기의 기후변화와 메갈로돈의 개체수 감소 사이의 인과관계를 찾을 수 없었다”며 “기후변화는 메갈로돈의 개체 수와 서식 범위에 별다른 영향을 미치지 않았다”고 설명했다. 

피미엔토 교수는 “오히려 메갈로돈의 분포는 전지구적인 감소와 일치했으며, 먹잇감 개체수가 감소하는 것과 관련이 깊었다”면서 “고대 범고래, 백상아리 같은 새로운 포식자가 등장해 먹이경쟁에 어려움을 겪고 결국 멸종하게 됐을 것”이라고 말했다. doi: 10.1111/jbi.12754

이보다 앞서 독일 막스플랑크 진화인류학연구소도 메갈로돈의 멸종 원인을 백상아리에서 찾았다. 연구팀은 메갈로돈과 백상아리 이빨의 유기조직에 쌓인 아연의 동위원소를 토대로 영양단계를 분석해 비교했다. 연구 결과 플라이오세 초기에 영양단계가 겹치며, 둘 다 최상위 포식자로 서식했다는 사실을 발견했다. 고래와 같은 해양 동물을 두고 메갈로돈과 백상아리가 먹이경쟁을 벌였음을 시사한다. doi: 10.1038/s41467-022-30528-9 
 

수백 년 전부터, 절멸한 이 거대 생명체에 대한 흔적이 전 세계 곳곳에서 드러났다. 동시에 이 거대 생명체의 정체도 조금씩 밝혀졌다. 

메갈로돈 화석은 유럽, 아프리카, 아메리카에서 주로 발견됐으나, 호주와 아시아 등에서도 자주 발견됐다. 한국에서도 두 차례 메갈로돈 화석이 나왔다. 이를 통해 과학자들은 메갈로돈이 전 지구 영역에서 활동했을 것으로 추측했다. 주로 발견된 화석은 이빨 화석이었다. 메갈로돈이란 이름도 ‘거대한 이빨’이라는 뜻이다. 

메갈로돈이 특별히 관심을 받는 데는 ‘역사상 가장 큰 상어’라는 타이틀이 크게 작용한다. 가장 큰 상어라는 점은 이견이 없으나, 메갈로돈의 정확한 크기는 여전히 밝혀지지 않았다. 멸종된 데다가 골격이 대부분 연골로 이뤄져 있어, 이빨과 턱뼈를 제외한 다른 부위 화석이 거의 남아있지 않았기 때문이다. 과학자들은 백상아리 등 현재 남아있는 상어들과 이빨을 비교해 메갈로돈의 크기를 추측하고 있다. 이제껏 메갈로돈의 크기는 10~16m 정도로 알려져 있었다. 

메갈로돈은 더 크고, 빠르고, 많이 먹었다

최근 연구에 따르면 메갈로돈은 기존에 알려진 것보다 더 거대했을 수도 있다. 2022년 8월 스위스 취리히대 등 국제공동연구팀은 1860년대에 발견된 메갈로돈 이빨 화석과 척추 화석 등을 이용해 메갈로돈을 3차원(3D)으로 모델링했다. 모델링한 메갈로돈을 분석한 결과는 놀라웠다. 메갈로돈은 기존에 알려진 것보다 더 크고, 더 빠르고, 더 많이 먹었다.  

연구팀이 재현한 메갈로돈 모델의 길이는 약 16m, 무게는 약 61t이었다. 이는 현존 어류 중 가장 큰 생물체인 고래상어와 비슷한 크기다. 연구팀은 “3D 모델링을 한 뒤 무게를 추정하고, 속도와 칼로리 소모량 등 생물학적 특성을 설정했다”며 “분석 결과 현재 바다에서 최상위 포식자로 꼽히는 범고래 크기의 고래를 단 다섯 입에 물어 해치울 수 있었을 것”이라고 말했다. 

연구팀은 실제로는 이보다 훨씬 더 큰 메갈로돈이 살았을 것으로 추측했다. 이번 연구에 이용된 메갈로돈 척추 화석보다 1.5배 큰 화석이 존재하기 때문이다. 이에 따르면 메갈로돈의 최대 길이는 약 20m, 몸무게는 최대 100t이 넘을 것으로 추정된다. 

메갈로돈의 속도도 기존 연구로 밝혀진 수치보다 빠른 것으로 드러났다. 연구에 따르면 메갈로돈은 시속 4.8km 이상의 속도를 낼 수 있다. 메갈로돈이 바닷속에서 굉장히 빠른 속도로 긴 거리를 헤엄쳤을 거라는 사실을 짐작할 수 있다. 백상아리는 보통 1만 km 이상을 이동한다. 

식욕 또한 매우 왕성했을 것으로 추정된다. 모델링한 메갈로돈 위의 부피는 약 1만 L로, 이 상어는 허기진 배를 채우기 위해 하루에 대략 9만 8000kcal(킬로칼로리)를 섭취해야 했다. 카탈리나 피미엔토 취리히대 교수는 “이번 연구 결과는 메갈로돈이 바다를 횡단하는 최상위 포식자였음을 시사한다”고 밝혔다. doi: 10.1126/sciadv.abm9424

대형 육식 동물 먹는 메갈로돈, 최애 간식은 ‘향유고래’

남아있는 화석은 대부분 이빨이라 메갈로돈 연구가 쉽지 않은 건 사실이다. 그러나 메갈로돈이 남긴 수많은 이빨은 메갈로돈이 즐겨 먹는 음식을 알게 해주는 데 충분했다. 이빨은 암석처럼 단단한 물질인 법랑질로 둘러싸여 있어 박테리아 등에 영향을 거의 받지 않는다. 부패가 잘 되지 않고, 뼈보다 오히려 잘 보존된다는 의미다. 

이렇게 이빨에 축적되는 물질을 분석하면 먹이사슬에서 차지하는 위치인 영양단계를 알 수 있다. 주로 이빨 상아질에 있는 유기조직에 포함된 질소 동위원소를 분석하는 쓰인다. 동위원소 중 특정 질소(질소-15)가 많을수록 영양단계가 높다는 의미다. 

2022년 6월 미국 프린스턴대가 이끄는 공동연구팀은 메갈로돈 이빨 속 질소 동위원소를 측정해 메갈로돈이 먹이사슬 최상위 포식자라는 사실을 밝히기도 했다. 분석 결과, 메갈로돈 이빨 화석에 축적된 질소-15의 양은 오늘날의 북극곰이나 범고래와 비슷한 수준이었다. 이는 메갈로돈이 대형 육식 동물을 잡아먹으며 살았고, 최상위 포식자였다는 사실을 의미한다. doi: 10.1126/sciadv.abl6529

고대 바다를 지배한 최상위 포식자라는 위엄에 맞게 메갈로돈은 대형 육식 동물의 살을 뜯어먹는 것도 서슴지 않았다. 메갈로돈이 즐겨 먹은 대형 육식 동물 중 하나는 향유고래였다. 특히 죽은 향유고래의 코를 즐겨 먹었다. 

향유고래는 이빨이 있는 고래로 해양 동물을 잡아먹고 살며, 거대한 머리 크기가 특징이다. 또한 소리를 내는 비강 부분에 기름과 지방이 잔뜩 있는 것으로 알려져 있다. 

올해 6월 고생물학자들은 700만년 된 향유고래의 두개골 화석을 분석한 결과를 발표했다. 이 고래 화석에서도 거대 상어 여러 마리에게 물린 자국이 나타났다. 연구자들에 따르면 메갈로돈일 가능성이 높았다. 이때 물린 자국의 위치는 현존하는 향유고래의 비강 위치와 일치했다. doi: 10.1098/rspb.2022.0774

3분의 1 크기 백상아리, 메갈로돈 멸종 앞당겨

이렇게 최상위 포식자였던 메갈로돈이었지만, 수많은 피식자들보다 오히려 먼저 멸종했다. 원인에 대해서는 의견이 분분하다. 그동안 과학자들은 유력한 원인으로 기후변화를 꼽았다. 

그런데 2016년 취리히대 연구팀이 메갈로돈의 멸종 원인에 대해 새로운 주장을 냈다. 먹이경쟁에 밀려 멸종했다는 주장이다. 메갈로돈은 몸집 크기 만큼 많은 먹이를 먹어야 하는데, 크기가 작은 종과의 경쟁에서 졌다는 뜻이다. 

연구팀은 메갈로돈 화석 200여 개를 분석해 화석의 연도를 측정하고, 메갈로돈의 이동경로와 시기별 개체수를 추정했다. 메갈로돈은 1600만 년 전 북반구 주변과 유럽, 인도양 등에서 서식했다. 시간이 지나 약 500만 년 전에는 아시아와 호주 연안까지 이동했다. 그러나 기후변화의 영향을 받은 사실은 특별히 드러나지 않았다. 카탈리나 피미엔토 취리히대 교수는 “각 시기의 기후변화와 메갈로돈의 개체수 감소 사이의 인과관계를 찾을 수 없었다”며 “기후변화는 메갈로돈의 개체 수와 서식 범위에 별다른 영향을 미치지 않았다”고 설명했다. 

피미엔토 교수는 “오히려 메갈로돈의 분포는 전지구적인 감소와 일치했으며, 먹잇감 개체수가 감소하는 것과 관련이 깊었다”면서 “고대 범고래, 백상아리 같은 새로운 포식자가 등장해 먹이경쟁에 어려움을 겪고 결국 멸종하게 됐을 것”이라고 말했다. doi: 10.1111/jbi.12754

이보다 앞서 독일 막스플랑크 진화인류학연구소도 메갈로돈의 멸종 원인을 백상아리에서 찾았다. 연구팀은 메갈로돈과 백상아리 이빨의 유기조직에 쌓인 아연의 동위원소를 토대로 영양단계를 분석해 비교했다. 연구 결과 플라이오세 초기에 영양단계가 겹치며, 둘 다 최상위 포식자로 서식했다는 사실을 발견했다. 고래와 같은 해양 동물을 두고 메갈로돈과 백상아리가 먹이경쟁을 벌였음을 시사한다. doi: 10.1038/s41467-022-30528-9