8월 19일 오후 2시, 영국 옥스퍼드대 자연사박물관은 평일 낮임에도 가족 단위 방문객들로 북적였다. 영화 ‘해리포터’ 속 마법 학교를 연상케 하는 고풍스러운 아치 건물 밑으로 전시장이 펼쳐지고, 그곳에선 관람객들의 웃음과 대화 소리가 가득 울려 퍼졌다. 이곳에 공룡의 존재를 세상에 알린 메갈로사우루스의 아래턱 화석이 소장돼 있다. 공룡 연구의 시작부터 현재까지, 200년 공룡 연구의 역사를 영국 현지에서 되짚어봤다.

잠든 공룡 다시 깨운 거대한 턱뼈를 보다

“이것이 200년 전 그려진 메갈로사우루스의 턱뼈 화석 그림입니다.”

8월 19일, 영국 옥스퍼드대 자연사박물관에서 기자를 맞이한 엠마 니콜스 큐레이터는 뾰족한 삼각형 이빨이 달린 메갈로사우루스 턱뼈 복제품과 그 옆의 200년 된 그림을 가리키며 설명했다. 그는 진짜 메갈로사우루스 턱뼈는 박물관 내부의 수장고 속에 잠들어 있다고 덧붙였다. 커다란 무와 크기가 유사한 뾰족한 삼각형 이빨, 울퉁불퉁한 뼈의 질감까지 그대로 재현한 턱뼈를 보자, 그 주인이었을 쥐라기의 거대한 육식 공룡이 연상되며 등골이 오싹해졌다. 200년 전 이 턱뼈를 처음 본 영국 사람들의 심정을 조금은 알 것 같았다. 놀란 기자의 표정을 보며 니콜스 큐레이터는 “메갈로사우루스 턱뼈는 옥스퍼드대 자연사박물관의 자랑”이라며 웃음 지었다.

메갈로사우루스는 인류가 처음으로 학명을 붙인 공룡이다. 그 때문에 ‘공룡 연구의 출발점’으로 여겨진다. 영국의 신학자이자 지질학자 윌리엄 버클랜드는 1824년, 정체를 알 수 없는 턱뼈의 주인에게 ‘거대한 도마뱀’이라는 뜻의 ‘메갈로사우루스(Megalosaurus bucklandii)’라는 학명을 붙인 논문을 발표했다. 그는 그때까지도 뼈의 주인이 그저 거대한 파충류라고 생각했다.

이후, 비슷한 화석이 계속 발견되며 연구는 더욱 활발해졌다. 영국의 의사이자 아마추어 화석학자 기드온 맨텔은 1822년 ‘이구아노돈’의 이빨 화석을, 1832년 ‘힐라에오사우루스’의 화석을 발견했다.

메갈로사우루스가 발견되고 17년 후인 1841년, 영국의 비교해부학자 리처드 오언은 거대한 파충류라고 여겼던 이들 화석이 현존 파충류와 해부학적으로 차이가 있다는 사실을 발견했다. 일반적인 파충류인 도마뱀이나 악어는 다리가 골반 옆에 붙어 있지만, 메갈로사우루스, 이구아노돈, 힐라에오사우루스 같은 화석들은 골반과 연결된 다리가 아래로 곧게 뻗어 있는 독특한 구조를 갖고 있었다.

이 해부학적 증거를 바탕으로 오언은 화석 생명체들이 더 이상 존재하지 않는 고대의 동물이라는 결론을 내렸다. 그는 이들에게 ‘무서운’을 뜻하는 그리스어 ‘다이노스(dinos)’와 ‘도마뱀’을 뜻하는 ‘사우루스(sauros)’를 합쳐, ‘다이노소어(Dinosaur)’라는 이름을 붙였다. 고대의 지구를 활보한 무서운 도마뱀, ‘공룡’이 탄생하는 순간이었다.

▲김미래

▲OUMNH

실제 메갈로사우루스의 턱뼈 화석. 영국의 스톤스칠드 채석장 내부에서 광부들에 의해 처음으로 발견됐다. 1824년 윌리엄 버클랜드는 이 턱뼈 주인에게 ‘메갈로사우루스’라는 이름을 붙였다.

멸종한 공룡 연구는 미래에 대한 통찰 제공해

육식 공룡을 상상하면 흔히 날카로운 이빨, 거대한 몸집, 무자비하게 공격하는 모습을 떠올린다. 하지만 공룡이 처음부터 무섭게 생긴 것은 아니었다. “초기 메갈로사우루스의 모습이에요. 아주 멍청하게 생겼죠?” 니콜스 큐레이터가 본인의 연구실 한켠에 놓인 메갈로사우루스 조각상을 가리키며 말했다. 다양한 고생물학 관련 자료들과 화석들이 빼곡히 진열된 벽 아래로 메갈로사우루스 조각상이 보였다. 네 발로 걷는 악어처럼 생긴, 다소 생소하고 둔한 모습이었다. 니콜스 큐레이터의 표현에 절로 고개가 끄덕여졌다. 카멜레온처럼 어기적대며 걸을 것 같은 모습에, 먹이는 제대로 구하고 다녔을까 하는 생각이 들었기 때문이다.

공룡에 대한 해부학적 지식은 물론 화석 자료가 부족했던 19세기에는 공룡에 대한 이해도가 매우 낮았다. 고생물학자들은 이미 아는 동물의 모습에 상상력을 입혀 공룡을 복원했다. 코끼리 같은 거대한 현생 동물에 빗대 복원한 것이다. 니콜스 큐레이터의 연구실에 놓인 메갈로사우루스가 네 발로 걷는 거대하고 느릿한 이구아나의 모습을 한 것도 그 때문이다.

니콜스 큐레이터는 이어서 현대에 복원된 메갈로사우루스의 일러스트를 보여줬다. 짧은 털이 살짝 덮인 이족보행 육식 공룡의 모습이었다. 현대의 연구와 기술을 통해 메갈로사우루스의 진짜 모습이 점차 밝혀지면서, 그들이 거대한 파충류가 아닌, 더욱 역동적이고 민첩한 생명체였다는 사실이 드러난 것이다. “이 변화는 공룡 연구가 얼마나 발전했는지를 보여주는 좋은 예죠.” 니콜스 큐레이터가 웃으며 설명했다.

2024년은 1824년 버클랜드가 메갈로사우루스라는 이름을 붙인 후 200년을 맞는 뜻깊은 해다. 메갈로사우루스 턱뼈 화석을 소장하고 있는 옥스퍼드대 자연사박물관은 200주년을 맞아 다양한 기념행사를 준비하며 바쁜 나날을 보내고 있었다. 기념행사 기획을 맡은 니콜스 큐레이터는 “메갈로사우루스 논문이 처음 발표된 2월 20일에 맞춰 메갈로사우루스를 위한 생일 파티를 열었다”며 “오는 10월에는 진품 메갈로사우루스 턱뼈를 전시하는 특별 전시를 개최할 예정”이라고 전했다.

여러 공룡 화석을 신나게 소개하는 니콜스 큐레이터에게 왜 오래된 공룡 화석을 연구해야 하는지 물어봤다. “화석이 과거 생태계를 이해하는 중요한 단서이기 때문입니다. 공룡들이 어떻게 살았는지, 그들이 무엇을 먹고 어떤 환경에서 생존했는지를 알아내는 연구는 단순히 과거를 복원하는 데 그치지 않고, 현재와 미래를 위한 중요한 통찰을 제공합니다. 과거 지구를 지배했던 공룡들이 멸종한 것처럼, 오늘날 수많은 생물뿐만 아니라 인간까지도 멸종 위기에 처해있습니다. 이러한 멸종된 생물들을 연구함으로써 우리는 인류와 지구가 직면할 미래의 멸종 위기에 대응할 수 있는 중요한 교훈을 얻을 수 있습니다. 그러니 공룡 연구가 중요할 수밖에요.”

1 1854년 벤자민 워터하우스 호킨스가 제작한 메갈로사우루스의 조각상. 이구아나처럼 둔한 모습이다. 런던 크리스탈 팰리스 파크에서 지금도 볼 수 있다.

2 연구를 통해 밝혀진 메갈로사우루스의 모습. 메갈로사우루스가 살던 쥐라기 중기 시대를 배경으로 그려졌다.

3 엠마 니콜스 영국 옥스퍼드대 자연사박물관 큐레이터가 본인의 연구실에서 여러 동물의 화석을 보여주고 있다.

최신기기-전문가 모인 곳, 2월에도 새로운 화석 찾아

옥스퍼드대 자연사박물관이 공룡 연구의 과거를 보여준다면, 공룡 연구의 현재를 보여주는 곳은 런던 사우스켄싱턴에 위치한 런던 자연사박물관이다. 이곳은 세계적으로 가장 권위 있는 자연사박물관 중 하나로, 매년 500만 명 이상의 관람객이 이곳을 찾는다.

8월 20일 낮 2시, 박물관에 도착하자 입장하기 위해 긴 줄을 선 사람들이 눈길을 끌었다. 런던 자연사박물관은 축구장을 10개 정도 합쳐 놓은 규모로, 그 공간을 수많은 컬렉션(수집품)이 가득 채우고 있다. 전시되지 않고 수장고에 보관하고 있는 컬렉션까지 합치면 무려 8000만 개 이상의 표본이 보관돼 있다. 이중 고생물학 표본이 중요한 축을 담당하고 있다.

런던 자연사박물관에서 공룡 화석 전시가 이뤄지는 최고 인기 장소인 블루존. 전시를 관람하는 수많은 사람들 사이를 지나, 출입 통제 구역인 문을 통해 지하로 내려가자 수많은 화석과 문서들이 보관된 캐비닛이 나왔다. 미로 같은 통로를 한참 걸어서야 폴 배럿 런던 자연사박물관 교수의 연구실에 도착할 수 있었다. 그는 런던 자연사박물관의 척추고생물학 분야 연구를 이끌고 있다. 런던 자연사박물관은 현재 전 세계 공룡 연구의 중심지다.

“조금 전에도 중국의 연구진과 전화 통화를 했어요. 다행히 중국에서 저희의 시차에 맞춰 연구 작업을 진행하기로 했죠.” 자연사박물관은 발굴, 연구, 보관, 대중화의 전 과정을 수행하는 기관으로, 공룡과 같은 고대 생물을 보존하고 널리 알리는 역할을 한다. 그중에서도 런던 자연사박물관은 세계에서 손꼽는 규모와 연구 가치가 높은 화석을 많이 보유한 것으로 유명하다.

런던 자연사박물관의 대표적인 화석 소장품은 아르카이옵테릭스(시조새) 홀로타입 표본이다. 1861년 발견된 시조새는 공룡과 새의 해부학적 특징을 모두 가지고 있어 공룡이 새의 조상일 수도 있다는 첫 화석 증거로 여겨졌다. 이 화석으로 새가 공룡에서 진화했다는 이론이 등장했고, 1996년 마침내 중국에서 깃털 공룡이 발견되면서 그동안 고생물학자가 이해하던 공룡을 완벽히 뒤집어 놓았다. 공룡 연구의 한 획을 그은 연구가 이곳, 런던 자연사박물관에서 시작된 것이다.

런던 자연사박물관은 최근까지도 중요한 고생물학 연구 성과를 발표하며 그 명성을 이어가고 있다. 2021년에는 갈비뼈에 융합된 갑옷형 뼈를 지닌 새로운 안킬로사우루스류 공룡을 최초로 발견해 홀로타입으로 등록했다. 이는 가장 최근에 런던 자연사박물관에 등재된 공룡 홀로타입이다.

또한 2024년 2월에는 쥐라기 중기에 살았던 새로운 익룡, 케오테라 에반세의 화석을 찾아냈다. 특히 최근 들어 3D 이미지 기술, CT(컴퓨터 단층 촬영) 스캐닝과 같은 첨단 기술이 발달하면서, 화석 내부를 비파괴적으로 분석하는 것이 가능해졌다. 배럿 교수는 “이 기술 덕에 깃털 같은 섬세한 화석 구조를 손상하지 않고 세밀하게 분석할 수 있어, 더 많은 정보를 정확하게 얻을 수 있다”고 설명했다.

배럿 교수는 런던 자연사박물관이 계속해서 공룡 연구의 새로운 방향을 선도할 수 있는 이유로 박물관이 보유한 방대한 화석 자원을 꼽았다. 풍부한 화석 자원은 그 화석을 연구하고 싶은 연구자들을 모으고, 이는 연구 기술의 발전으로 연결되기 때문이다. 배럿 교수는 “오랜 시간 쌓인 공룡 연구의 경험들로 공룡 화석 연구에 최적화된 최신 기기와 전문가들이 이곳에 집중돼 있다”며 “전 세계 연구자와 공동 연구를 진행하면서 귀중한 화석 표본을 계속 수집하고 있다”고 설명했다.

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런던 자연사박물관의 상징적 공간인 힌체홀. 런던 자연사박물관은 약 8000만 개의 표본을 가진 세계 최고의 자연사박물관 중 하나이다.

파도로 유실되는 화석, 채집 허용한 쥐라기 해안

배럿 교수는 공룡을 포함한 고생물학 연구의 기반이 ‘화석’임을 강조했다. 그러면 영국 어디에 화석이 많이 묻혀있을까. 영국 남부 지역인 도싯과 엑스머스에 걸쳐 넓게 펼쳐진 ‘쥐라기 해안’이 손에 꼽힌다.

1년 365일 중 맑은 날은 손에 꼽는다는 영국, 그러나 기자가 방문한 8월의 라임 레지스 해변은 화창한 날씨 덕분에 찬란한 아름다움을 자랑했다. 휴가철 주말의 해변은 해수욕을 즐기는 사람들로 붐볐다. 이들을 뒤로하고 모래사장의 반대 방향으로 걷다 보니 케이크 단면처럼 층층이 나뉜 절벽이 눈앞에 펼쳐졌다. 쥐라기 해안이었다.

153km에 달하는 쥐라기 해안은 중생대 트라이아스기, 쥐라기, 백악기 암석층이 고스란히 보존된 자연의 박물관이다. 쥐라기 해안 암석층은 각 시대의 지질학적 변화와 함께 고대 해양 생물의 흔적을 간직하고 있어 지질학적으로 매우 중요한 지역으로 여겨진다. 2001년에는 그 학술적 가치를 인정받아 유네스코 세계자연유산으로 지정됐다.

이곳의 특징은 거친 파도로 인해 암석층이 파괴되며 암석층에 붙어있던 화석이 해안가로 떨어져 다양한 화석을 발견할 수 있다는 점이다. 19세기 초 아마추어 화석 수집가이자 고생물학자인 매리 애닝은 이곳에서 고생물학 발전에 크게 기여할 화석을 다수 발견했다. 특히 그가 발견한 거대한 이크티오사우루스 화석은 해양 파충류의 첫 발견이었다.

놀랍게도 애닝이 화석을 캐던 시절과 비슷한 모습이 지금도 벌어지고 있었다. 바다와 맞닿은 절벽 아래, 사람들은 망치와 정을 들고 돌을 두드리며 화석을 채집하고 있었다. 자연유산이라면 모름지기 소중하게 보호되고 있을 것이라 상상했는데, 쥐라기 해안의 모습은 완전히 예상 밖이었다. 자연유산을 보존하는 게 아니라 파괴하는 것은 아닌지 의심스러울 정도였다.

“영국에서 사유지가 아닌 공용지에서 채집한 화석은 발견자의 소유가 됩니다. 이것이 영국의 새로운 화석 보존 방식이죠.”

8월 18일 라임 레시스 해변가에서 만난 리차드 에드몬드 전 쥐라기 해안 관리소장은 이러한 의문에 대해 설명했다. 그는 쥐라기 해안의 유네스코 세계자연유산 등재를 주도했던 인물이다. “파도가 지층을 계속 깎아내는 쥐라기 해안에서는 화석을 채집하지 않으면 화석이 그대로 바다로 사라질 위험이 큽니다. 이 때문에, 대중이 자유롭게 화석을 채집하도록 허용하는 것입니다.”

발견된 화석들 중 학술적 가치가 있는 화석의 경우엔 영국의 자연사박물관이나 고생물학 연구단체에서 값을 지불해 구매해 간다. 그의 설명을 들으니 그제야 고개가 끄덕여졌다. 영국은 소중한 자연유산인 화석이 바다로 유실되는 것보다는, 채집된 화석이 연구기관이나 박물관에 합당한 가격에 판매되는 것이 더 합리적이라 결정한 것이다. 이렇게 채집된 화석은 연구를 통해 고생물학계에 또 다른 미래를 열어줄지도 모른다.

돌아온 모래사장에서 큰 배낭에 화석 채집 장비를 가득 담고 가는 화석 사냥꾼을 만났다. “어떤 화석을 채집했는지 알려줄 수 있냐”는 요청에 그는 흔쾌히 자신이 수집한 다양한 화석을 보여줬다. 빗금무늬가 또렷한 암모나이트 화석부터 어룡의 대변 화석까지, 그 종류도 다양했다. 그는 “쥐라기 해안만큼 다양한 시대의 화석이 잘 보존된 곳이 없다”고 설명했다. 잠깐의 대화를 마치고 인사하며 그는 기자에게 암모나이트 화석 하나를 선물로 건넸다.

▲김미래

8월 20일, 런던 자연사박물관에서 만난 폴 배럿 교수. 이곳의 공룡 연구를 주도적으로 이끄는 인물이다.

‘화석 실종’에 대한 고민, 연구용 화석 부족해질까

“화석이 실종되는 것이 가장 큰 걸림돌이죠.”

공룡 연구의 시작과 현재를 주도하는 영국. 이곳의 과학자들 역시 화석 보존과 연구에 대한 고민을 안고 있다. 에드몬드 전 소장은 공룡 연구의 가장 큰 걸림돌로 ‘화석 실종’을 꼽았다. 그는 “점점 더 많은 화석이 개인 소장가들의 창고 속으로 사라지고 있다”며 연구용 화석이 부족해질 것을 우려했다. 공룡 화석은 지구의 과거 생태계와 진화의 비밀을 풀어줄 중요한 단서가 된다. 그런데 공룡 화석의 상업적 가치가 높아지면서, 박물관이나 연구기관이 이러한 화석을 소장하기 점점 어려워지고 있다. 개인적으로 화석을 수집하는 사람이 늘면서 구매할 수 있는 화석 가격이 상승하고 있기 때문이다. 에드몬드 전 소장은 “화석이 사라질수록 과학은 그만큼 더 많은 비밀을 잃게 된다”며, “화석 실종 문제는 영국에서도 큰 난제”라고 설명했다.

기자가 돌아본 영국은 메갈로사우루스의 턱뼈부터 최근에 발견된 안킬로사우루스류 공룡까지 200년 동안 쌓아온 화석 유산이 돋보이는 곳이었다. 유네스코 세계자연유산으로 지정된 쥐라기 해안을 구경하는 사람들을 보면서는 오랫동안 지켜온 고생물학 전통을 지키는 자부심 또한 느낄 수 있었다. 하지만 이곳의 학자들도 미래 공룡 연구의 걸림돌이 될지도 모르는 화석 실종과 같은 문제를 해결하기 위해 고심하고 있었다. 다음 파트에서는 화석 실종 문제에 관해 더 자세히 알아본다.

▲강태헌

8월 18일 라임 레지스 부근 쥐라기 해안에서 리차드 에드몬드 전 쥐라기 해안 관리소장을 만나 영국의 화석 보존 방법을 인터뷰했다. 배경으로 중생대 트라이아스기, 쥐라기, 백악기 암석층이 층층이 구분된 절벽과 그 앞에서 화석을 캐는 관광객들이 보인다.

용어 설명

홀로타입(Holotype) : 어떤 생물을 새로운 종으로 명명하고 분류할 때 기준이 되는 표본.