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[달콤한 사이언스] 아몬드형 눈 가진 공룡이 더 포악하고 세게 문다

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입력 :ㅣ 수정 : 2022-08-13 11:30 달콤한 사이언스 섹션 목록 확대 축소 인쇄

英연구진, 대형 육식공룡의 눈의 형태와 무는 힘 분석
티라노사우루스 타원형 눈구멍은 꺠무는 힘의 압력을 분산
눈구멍이 작아져 두개골 내 턱근육에 사용할 공간 확보

티라노사우루스의 턱 힘, 눈 형태 덕분이다  네이처 제공

▲ 티라노사우루스의 턱 힘, 눈 형태 덕분이다

네이처 제공

‘눈은 마음의 창’이라는 말이 있다. 눈을 보면 그 사람의 마음을 이해할 수 있을 것이라는 이야기이다. 또 사람의 인상 형성에 있어서 눈은 중요한 역할을 한다. 눈이 크고 둥근 사람은 착해보인다는 식이다. 그런데 동물, 특히 중생대에 살았던 공룡의 눈 형태에 따라 무는 힘과 공격성이 다르다는 연구 결과가 나왔다.

영국 버밍엄대 지질학 및 지구·환경과학부 연구진은 티라노사우루스 렉스 같은 대형 육식공룡은 무는 힘이 더 강해지도록 눈의 형태가 좁고 타원형으로 진화됐다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘커뮤니케이션스 바이올로지’ 8월 12일자에 실렸다.

많은 동물과 고생물의 눈구멍(안와)은 안구를 수용하는 두개골의 원형 구멍에 불과하다. 그렇지만 연구팀은 대형 육식동물에서는 눈구멍이 먹이를 덮칠 때 두개골이 충격을 흡수하는데 도움이 되도록 진화했을 것이라고 추정했다. 이에 연구팀은 악어 같은 현재 육식동물의 눈구멍과 화석으로 남아있는 중생대 공룡 410종의 눈구멍을 비교했다.

그 결과, 초식 공룡들은 원형의 눈구멍을 갖고 있지만 두개골 크기가 1m가 넘는 대형 육식동물은 어릴 때는 원형이지만 성체가 되면서 눈구멍이 타원형, 열쇠구멍 형태로 가늘고 길게 변했다는 것이 확인됐다. 특히 티라노사우루스 같은 거대 수각류 공룡들은 조상들보다 눈구멍의 형태가 더 열쇠구멍 형태로 진화된 것이 관찰됐다.

연구팀은 눈구멍 형태와 두개골 구조와 기능의 영향을 분석하기 위해 5가지 서로 다른 눈구멍 모양을 가진 공룡 두개골로 시뮬레이션을 했다. 또 티라노사우루스 두개골의 안구 형태를 원형과 타원형, 열쇠구멍 모양으로 가정해 분석했다.
수각류 공룡의 무는 힘과 눈의 형태 비교 원래의 눈구멍과 눈이 있는 티라노사우루스의 두개골과 복원형태(왼쪽). 원형 눈구멍을 가지고 있다고 가정한 두개골과 복원형태(오른쪽). 타원형의 작은 눈이 먹잇감을 강하게 물 때 발생하는 힘에 의한 두개골의 충격을 줄여주는 것으로 확인됐다.  영국 버밍엄대 제공

▲ 수각류 공룡의 무는 힘과 눈의 형태 비교
원래의 눈구멍과 눈이 있는 티라노사우루스의 두개골과 복원형태(왼쪽). 원형 눈구멍을 가지고 있다고 가정한 두개골과 복원형태(오른쪽). 타원형의 작은 눈이 먹잇감을 강하게 물 때 발생하는 힘에 의한 두개골의 충격을 줄여주는 것으로 확인됐다.

영국 버밍엄대 제공

그 결과, 열쇠구멍 또는 타원형 눈구멍은 원형 눈구멍에 비해 먹잇감을 강하게 물 때 형태가 덜 변형됐으며 깨물 때 두개골이 받는 압력을 효과적으로 분산시킬 수 있다는 사실이 확인됐다. 눈구멍이 좁아지면서 두개골 내 안구에 사용할 수 있는 공간을 줄이면서 턱 근육에 사용할 수 있는 공간을 늘리고 두개골의 견고성을 강화시켰다는 것이다.

또 연구팀은 눈의 크기가 두개골 성장과 같은 속도로 증가했다고 가정하고 계산한 결과, 티라노사우루스 렉스의 눈은 지름이 최대 30㎝, 무게는 거의 20㎏에 달했을 것으로 나타났다.

연구를 이끈 슈테판 라우텐슈라거 버밍엄대 교수(고생물학)는 “이번 연구는 공룡 진화에 있어서 기능적 균형을 보여주는 것”이라고 설명했다.

유용하 기자
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