?호주 고생물 이야기 3편에서 풀었던, 어릴 적에 참여한 서울동물원 캠프 관련으로 썰이 하나 더 있다. 좀 웃픈 썰인데, 밤에 아프리카관으로 가서 퇴근한 대형 초식동물들을 보는 시간에 벌어진 일임. 이제 사육사 님 설명 들으면서 하나하나 보고 있었지.

?그리고 온 기린의 차례. 높은 곳에 배치된 먹이통에서 건초를 냠냠 쩝쩝 섭취 중인 기린을 창문 너머로 보면서 설명을 듣고, 다음 동물로 넘어가기 전 추가적으로 궁금한 걸 물어보는 QnA 시간이 찾아왔다. 난 어렸을 때 기린이란 동물을 처음 접했을 때부터 궁금한 게 하나 있었는데, 바로 목 뒤편으로 난 갈기의 존재 이유였음. 그래서 이렇게 기회가 왔으니 사육사 님에게 이거에 관해 질문을 드렸다. 이때는 아직 어려서 "갈기"라는 단어를 몰랐기에 쓰질 않았고, 대신 "기린 '목'에 털은 왜 있는 거예요?"라고 물어봤는데...

이 미친 사육사 님이 '목'을 '몸'이라고 잘못 알아들으신 거임;;; 그래서 사육사 님이 당황하시면서 "어... 기린 몸에는 당연히 털이... 있죠?"라고 답하셨지. 이 대답 이후 같은 팀인 또래 애들이랑 어른분들은 동물원이 떠나가라 크게 웃으셨다. 덕분에 엄청난 부끄러움을 느끼며 '괜히 질문했다...'라고 생각했던, 그런 웃픈 추억이 있음.

그런 의미에서 비율 면에선 기린도 한 수 접어야 하는 목을 지닌 고생물에 관한 이야기를 해볼까 한다. 내가 생각해 봐도 참으로 훌륭한 빌드업이야 완벽해.

*주의 사항*

들어가기에 앞서 주의 사항 하나만 설명하자면, 이번 글은 좀 길다. 이야기 주인공이 설명할 게 많은 친구라서 분량이 좀 나와버렸음. 그러니 장문 주의.

?이번 이야기의 무대는 유럽이다. 유럽은 세계적인 화석 산지 중 하나로, 당장 고생물학의 본격적인 시작이 유럽에서 출발했으니까 말 다 했다. 그만큼 유럽에선 다양한 화석이 많이 나오고, 또 보존율도 아주 좋은 화석들이 곧잘 발견된다.

?(당시 발견된 화석의 스케치)

그런 유럽에서 19세기 중반에 이번 이야기시작된다. 당시 독일과 폴란드에서 8개의 큰 척추뼈와 다른 부분의 여러 골격들이 발견되었음. 공룡의 시대인 중생대의 시작 트라이아스기 지층에서 발견된 이 화석은, 독일의 고생물학자 헤르만 폰 마이어가 연구하게 된다. 그리고 1855년에 이 화석의 주인에게 타니스트로페우스라는 이름을 붙이며 신종 발표를 함.

이름의 뜻은 '기다란 척추'. '타니'가 길다는 뜻이고, '스트로페우스'가 척추라는 뜻이다. 화석에서 보인 기다란 척추뼈 특징을 그대로 이름으로 삼은 거임.

?이렇게 세상에 처음으로 알려진 타니스트로페우스였지만, 당시로서는 큰 문제가 하나 있었다. 발견된 게 저거뿐이니 어떤 생물인지를 알 수가 없었음. 결국 말 그대로 이름만 있을 뿐, 어떻게 생긴 동물인지조차 모르는 유령 같은 고생물로서 시간만 흘러갔는데...

?이후 30년가량이 지난 1880년대, 스위스와 이탈리아 국경 사이에 위치한 산 몬테 산 조르지오에서 발굴 조사가 진행된다. 이 산의 지질층은 무려 1억 년 이상의 역사를 담고 있어, 다양한 고생물들의 화석이 좋은 보존율을 지닌 채로 발견되는 곳임. 덕분에 고생물학적 가치가 아주 뛰어난 곳이지.

?(당시 발견된 화석의 스케치)

그렇게 조사하면서 발굴된 화석 중에는 타니스트로페우스의 것도 있었다. 그것도 꽤나 좋은 보존율을 지닌 채로 말이지. 덕분에 타니스트로페우스에 대한 연구가 본격적으로 시작된다.

안타깝게도 위 화석의 원본은 밀라노 자연사 박물관에 보관되다, 2차 세계 대전 때 연합군의 밀라노 폭격으로 잿더미가 되고 만다. 그래서 저 화석은 저렇게 스케치한 그림으로만 확인이 가능함. 그래도 스케치라도 살아남은 건 다행이다. 스케치도 남기지 못한 채 파괴된 화석들이 상당하거든.

?"음... 확실하진 않지만 당시 살았던 익룡의 화석 같은데? 이빨이 좀 특이한 거 같은데, 그렇다면 트리벨레소돈이라 이름 붙여야지."

아무튼 이 화석은 이탈리아의 고생물학자 프란체스코 바사니에게 보내진다. 그런데 바사니는 이 화석을 타니스트로페우스의 것이 아닌, 별개의 동물로 여기는 실수를 함. 실수이긴 하지만 이해가 안 되는 실수인 건 아닌데, 그도 그럴게 설마 타니스트로페우스가 그따위로 생겨먹은 동물일 거라고는 상상도 못했을 거 같거든.

뭐가 됐든 바사니는 자신의 실수를 전혀 알아채지 못하고 1886년, '트리벨레소돈'이란 학명을 붙여주며 익룡의 일종으로 신종 발표를 해버린다. 이름의 뜻은 그리스어로 '세 개의 창 이빨'.

?(당시 화석을 잘못 해석해서 탄생한 트리벨레소돈의 복원도)

이 연구로 인해 타니스트로페우스에 대한 연구는 2가지로 나누어진다. 하나는 정체불명의 동물로, 하나는 익룡의 일종으로 여겨지게 됨. 이 잘못된 연구는 40년이 넘도록 정설로 받아들여졌고, 그 결과 타니스트로페우스에 대한 제대로 된 연구는 1920년대 후반으로 가서야 시작된다.

근데 19세기에 타니스트로페우스를 정확히 알아내서 현대와 동일한 모습으로 복원해도, 그건 그거대로 문제일 거 같음. 만약 내가 그 당시의 사람으로서 '타니스트로페우스는 이런 모습을 한 고생물입니다!'라는 발표를 봤다면, 발표한 사람을 풔킹 라이어라면서 뺨싸다구를 후려갈길 것 같거든.

?"어... 이거 좀 충격적인데. 익룡으로 잘못 해석된 건 둘째치고, 이따위로 생겨먹은 동물이 실존했다고...?"

아무튼 1920년대 후반 당시, 스위스 취리히 대학교의 고생물학자 베른하르트 파이어는 몬테 산 조르지오를 탐색하게 된다. 그 결과 타니스트로페우스에 대한 더 많은 완전한 화석들을 찾아내게 됨. 덕분에 기존에 익룡이라 여겨진 트리벨레소돈이 타니스트로페우스를 잘못 해석한 것이라는 걸 알아낸다.

그리고 공개된 타니스트로페우스의 제대로 된 모습은 많은 이들에게 큰 충격을 주게 된다. 생각지도 못한 그 괴상한 모습에, 타니스트로페우스는 화석도 잘 나오겠다 집중적인 연구 대상이 되는데...

?목이 자기 몸길이(꼬리 포함)의 절반 이상이라는 괴랄한 신체 비율을 자랑한다. 바사니가 날개로 오인했던 뼈가 사실은 목뼈였던 것. 이런 타니스트로페우스는 현재까지 알려진 동물 중, 완전 수생 동물을 제외하면 몸길이 대비 목이 가장 긴 동물이다. 그래서 기린이나 브라키오사우루스처럼 목 긴 거대 공룡들도 비율 면에선 얘 앞에서 한 수 접어야 함. 걔네들 목은 타니스트로페우스에 비하면 양반인 거니까.

?이런 기괴한 신체 탓에 그냥 잠깐 반짝하고 만 고생물 아닌가 싶을 텐데, 놀랍게도 이 녀석 꽤 번성했던 동물이다. 이 녀석의 화석은 유럽을 넘어 북아메리카나 중국에서도 발견되거든. 불확정적이지만 중동에서도 이 친구의 것으로 추정되는 화석이 발견되기도 했다. 당시 현재의 대륙들이 하나로 붙어있던 초대륙 판게아에서 꽤 널리 퍼져 살았던 것.

?이러니 학계는 순식간에 대혼돈에 빠지게 된다. 이런 말도 안 되는 비율의 동물이 육상에도 존재했다는 것부터가 어이없는데, 저런 신체 비율로 꽤 번성했다는 건 저 괴상한 몸도 분명 생존에 어떠한 이점이 있었다는 거니까.

?특히 특유의 긴 목이 많은 궁금증을 불러일으켰다. 그도 그럴게 저 긴 목은 타니스트로페우스 본인에게 있어서 큰 약점이었거든. 위 화석은 타니스트로페우스의 머리+목 화석인데, 왜 저것만 있냐면 자기보다 상위 포식자에게 물려서 목이 잘린 거다. 저렇게 참수당해서 죽고 몸통은 냠냠 쩝쩝 당해 해체돼서 잘려나간 목만 화석으로 남은 것.

더 웃긴 건 저렇게 참수당해서 죽은 개체가 한둘이 아니다. 상위 포식자에게 물어뜯겨 목이 잘려나가 죽은 개체의 화석이 여럿 있음. 심지어 이렇게 죽은 개체들을 면밀히 살펴본 결과, 당시 상위 포식자들은 타니스트로페우스를 사냥할 때 목을 최적의 목표로 삼았을 가능성이 높다고 밝혀졌다. 참수당한 타니스트로페우스의 화석에서 잘려나간 부분이 하나같이 목 중간 부분이었거든.

?(현재까지 발견된 타니스트로페우스들과 사람 간의 크기 비교)

일단 타니스트로페우스의 크기는 다음과 같다. 종에 따라서 크기가 다양한데, 가장 큰 종은 몸길이가 최대 6m에 달했음. 그리고 그중 목이 절반인 3m를, 경우에 따라선 그 이상의 길이를 차지했다. 또한 위 그림에서도 나오듯, 몸은 길었지만 가느다란 체형이어서 덩치가 크진 않았다. 그래서 몸무게가 많이 나가진 않았을 거라 추정됨. 이 덕에 여러모로 언밸런스함이 많이 느껴지는 외형을 지녔다.

?(취리히 대학교 자연사 박물관에 전시된 타니스트로페우스 골격 모형. 예산 아껴야 했는지 실제와 달리 목뼈 개수가 4개 적다)

이런 타니스트로페우스의 상징이라 할 수 있는 긴 목은 구조가 현생 기린과 비슷하다. 목뼈가 엄청 많아진 게 아닌, 목뼈 하나하나가 엄청 길어져서 적은 개수로다 구성되어 있음. 그래서 길이에 비해 목뼈의 개수는 13개로 굉장히 적은 편임. 덕분에 목을 보이는 것과 달리 엄청 유연하게 움직이진 못했다. 이런 목 때문에 사는데 굉장히 불편하지 않을까 싶은데...

?(해안가에서 사냥을 준비 중인 타니스트로페우스 그림)

의외로 나름의 방법으로 신체 밸런스를 맞춰 놔서, 저런 몸으로도 잘 먹고 잘 살았다. 2015년 연구를 통해 목뼈와 두개골의 내부 구조가 익룡이나 새의 것처럼 속이 빈 형태라는 게 밝혀졌거든. 그래서 머리랑 목이 몸무게에서 비중을 적게 차지했다고 함. 반대로 몸통과 꼬리뼈는 그 반대라서 무게 비중이 몸통 쪽에 쏠려 있어 신체 밸런스가 잘 맞았다고. 화석이 잘 나오니까 괴상한 생김새에 비해 의외로 많은 것이 밝혀지고 있는 고생물이다.

?(타니스트로페우스의 두상 복원 그림)

대표적으로 밝혀진 것 중 하나가 바로 식성인데, 먼저 타니스트로페우스는 좀 특이한 이빨 구조를 가지고 있다. 이빨이 마치 악어처럼 원뿔 형태에 서로 덫처럼 교차되어 맞물렸는데, 이는 미끄러운 수생 동물들을 잡아먹기에 적합한 형태임. 실제로 일부 타니스트로페우스 화석의 위 부분에서, 화석화된 물고기 비늘이나 두족류의 흔적이 발견되기도 했다. 그런 만큼 타니스트로페우스는 반수생 생활을 하는 동물이었음.

?(물고기를 사냥하는 모습을 담은 타니스트로페우스 그림)

이에 따라 타니스트로페우스가 어째서 이런 신체를 지니게 된 건지도 추측?설명할 수 있게 된다. 탁한 물속에서 몸은 숨긴 채 긴 목으로 머리만 먹잇감에게 몰래 접근시켜 기습하기 위함인 것. 헤엄이라는 큰 행동을 하기 위해 몸통을 움직이면 그만큼 큰 진동이 발생하는데, 그럼 먹잇감들이 멀리서부터 이를 감지하고 도망친다.

하지만 타니스트로페우스 특유의 가느다란 체형에서 오는 가는 목과 작은 머리가 이 문제를 해결할 수 있다. 몸통은 먹잇감의 시야 밖에서 안전한 곳에다 배치하고, 긴 목을 이용해 머리만 살며시 밀어 넣으면 진동이 거의 발생하지 않으니까. 덕분에 먹잇감에게 들키지 않고 머리만 접근시킨 뒤 기습적인 사냥이 가능했다. 즉 이런 기괴한 체형도 매복형 포식자로서 작고 빠른 수생 동물들을 효과적으로 사냥하기 위해 진화 끝에 얻어낸 결과물인 것.

?(헤엄치는 타니스트로페우스 그림)

다만 체형이 저런 만큼, 일반적인 방식으로 수영하기엔 무리가 많이 따랐다. 그래서 타니스트로페우스는 좀 특수한 방식으로 수영을 했음. 마치 개구리처럼 뒷다리를 앞으로 뻗었다가, 뒤로 강하게 당겨 점프를 하듯 수영을 했으리라 추정된다. 덕분에 뒷다리가 잘 발달되어 상당히 유연하면서도 강력했다고.

?(수면 위로 머리만 내밀어 호흡한 직후의 모습을 담은 타니스트로페우스 그림)

다만 이런 수영 방식으론 깊은 물속에서 활동하기에는 한계가 있어, 타니스트로페우스는 비교적 얕은 물에서 반수생 생활을 했으리라 추정된다. 현생 악어랑 비슷하게 콧구멍이 위쪽을 향해 나있어, 긴 목을 활용해 머리만 수면 위로 내보낸 후 숨을 들이마신 뒤 다시 물속으로 들어왔을 거임.

근데 타니스트로페우스처럼 목이 길면 숨 쉬는데 문제가 생긴다. 목이 길어지면 그만큼 기도의 부피도 증가하는데, 이는 호흡에 생물학적 한계를 초래하거든. 숨을 쉴 때 기도가 기니까, 그만큼 공기가 폐에 도달하지 못하고 기도에서 정체되는 현상인 데드 스페이스의 규모가 증가한다. 이는 목 긴 동물들이 진화 과정에서 반드시 해결해야 하는 문제임.

?일단 다른 목 긴 동물들은 다음과 같은 방법으로 이 문제를 해결했다. 기린은 엄청 강화시켜서 사람의 8배나 되는 크기의 폐를 바탕으로, 호흡 속도는 사람의 ⅓ 수준으로 줄여서 길게 숨을 쉬었음. 덕분에 한 번에 최대한 많은 공기를 빨아들여 폐로 보낼 수 있었다. 목 긴 거대 용각류나 조류 같은 공룡들은... 그냥 기낭으로다 호흡 효율을 높이는 딸깍으로 해결했음.

타니스트로페우스의 경우 기낭 딸깍이 안되는 만큼, 아마 기린과 비슷한 방식으로 문제를 해결했을 거임. 반수생 동물인 만큼 경우에 따라선 기린 이상으로 폐를 발달시켜, 여러 개의 작은 방으로 이루어진 다실폐를 지녔으리라 추정됨. 여기에 느린 호흡법까지 더해 길게 숨을 쉬는 것으로 데드 스페이스 문제를 해결했으리라 보고 있다.

?그런데 글을 읽다 보니 이런 의문이 든다.

"아니, 현생 백상아리나 범고래들 보면은 단순 추격하는 방식으로도 잘만 먹고살잖아? 굳이 이렇게 긴 목에서 오는 약점과 불편한 점을 감수하면서까지 매복형 포식자가 될 이유가 있음?"

?결론부터 말하자면 타니스트로페우스에겐 그런 추적형 포식자로 진화할 기회가 없었다. 이 녀석이 살았던 트라이아스기의 생태계는 그야말로 춘추전국시대로, 땅 위든 물속이든 가릴 거 없이 온갖 상위 포식자들이 치열한 경쟁을 벌였음. 특히 당시 바닷속에는 노토사우루스나 어룡 같은 강력한 포식자들이 즐비했다.

이런 치열한 경쟁 속으로 뛰어들기엔 위험부담이 크니, 타니스트로페우스는 틈새시장을 공략한다. 반수생 동물로서 저런 추적형 포식자들이 잘 안 노리는, 작고 빠른 물고기나 두족류를 잡아먹고 사는 것. 이에 따라 이런 생물들을 잡아먹기 쉽도록, 위에서 설명한 이점을 살려 이와 같은 길고 가느다란 체형으로 진화하게 된다. 그리고 이 전략은 꽤 성공적이어서 타니스트로페우스는 위에서 설명했듯, 화석이 세계 여기저기서 발견될 정도로 상당히 번성함.

?그러나 이런 춘추전국시대는 초대륙 판게아가 분열되며 찾아온 대멸종에 의해 끝을 맺고 만다. 지각 변동으로 판게아는 2개로 찢어져 로라시아와 곤드와나로 나뉘게 되는데, 문제는 그 찢어진 틈새 사이로 상상조차 힘든 막대한 양의 용암과 화산 가스가 분출된다. 이때 방출된 엄청난 양의 이산화탄소와 메탄은 급격한 지구 온난화를 유발했음.

이로 인해 해양 순환이 멈추어 바다 깊은 곳을 무산소 상태로 만들었으며, 바다로 녹아든 이산화탄소는 심각한 해양 산성화를 초래했다. 바다가 이런데 육지라고 상황이 나은 건 아니었지. 그 결과 전체 생물종의 약 70~80%가 멸종했고, 특히 해양 생물들이 큰 타격을 받았음. 타니스트로페우스 역시 이런 급변하는 기후 변화를 버티지 못하고 멸종하고 만다.

?그리고 이 대멸종에서 공룡이 살아남은 결과, 트라이아스기에 벌어진 고생물 춘추전국시대의 최종 승자는 공룡이 차지한다. 그리고 이때부터 공룡들은 거대화를 시작, 지금의 우리에게 친숙한 거대 동물로서의 이미지를 갖추게 됨. 그 결과 공룡은 육상 생태계의 중심이 되어 지구를 지배하게 된다.

?이리 해서 기린도 한 수 접어야 하는 목을 지닌 고생물, 타니스트로페우스에 대한 이야기를 마치겠다. 생긴 것도 특이한데 연구도 많이 된 친구라서 그런가, 설명할 게 많아서 분량이 좀 많이 나왔네.

개인적으로 타니스트로페우스는 저렇게 목이 긴데, 어떻게 먹이 섭취를 했을지가 궁금해서 한번 찾아봤다. 근데 이 미친 해외에도 제목 낚시하는 기레기들이 있다는 것만 알게 됐네... 아니 ㅆㅂ 제목은 '타니스트로페우스, 이 기괴한 고대 파충류는 어떻게 먹고살았는가' 이렇게 적어놓고 내용은 다른 글에서 그대로 복붙해오는 게 말이 되나. 이딴 게... 기자? 아쉽게도 아무리 찾아봐도 타니스트로페우스가 어떻게 먹이 섭취를 했는지에 대한 정보는 찾을 수 없었음. 나오는 거라곤 2000년대 초에 쓰인, 지금은 틀린 거라고 밝혀진 가설들 뿐이더라.

그건 그렇고 고죠 스쿠나 짤에다가 어룡이랑 노토사우루스 합성한 사진... 글 완성하고 나서 든 생각인데, 트라이아스기가 끝날 때 벌어진 대멸종에서 노토사우루스는 멸종하고 어룡은 살아남았거든? 그래서 둘의 경쟁의 승리자는 어룡인데... 그럼 둘의 위치를 바꿔야 맞지 않나 싶더라고. 근데 다시 만들면서 수정하기 귀찮으니까 그냥 올리겠음.

그럼 이상으로 글을 마치고, 언젠가 또 소재가 생각나서 글을 쓰게 되면 다시금 올려보겠다. 읽어준 사람들 모두 고마워.

https://playduo.kr/index.html?detail=8fb7240f-0b8f-4c45-900c-b92b0241e7f6 (플레이두오)

https://www.pickiverse.com/ko/game/2aa61 (피키버스)

마지막으로 이 글에서 나온 친구 외에도 신기한 고생물들에 대해 더 관심이 간다면 위 이상형 월드컵을 추천한다. 일반인에게도 신기하다고 여겨질 법한 고생물들 128마리를 모아서 열심히 만들었어.