진주 랩터 공룡보행렬, '조류 비행의 기원' 세계 첫 규명

[서울경제TV 진주=이은상 기자] 경남 진주시 충무공동 진주혁신도시에서 발견된 세계에서 가장 작은 랩터 공룡보행렬이 ‘조류 비행의 기원(Origin of avian flight)’을 간직한 보행렬이라는 것이 세계 최초로 확인됐다. 특히 참새 크기 정도의 이 랩터 공룡의 이동 속도가 ‘치타’보다 상대 속도에서 더 빠르다는 연구 결과가 발표됐다.

진주교육대학교(총장 김성규)부설 한국지질유산연구소장 김경수 교수(과학교육과)는 ‘경남 진주시 충무공동 진주혁신도시에서 발견된 약 1억 6백만 년 전 백악기 소형 랩터 공룡 발자국의 보행 속도’에 대한 연구 결과를 국제학술지인 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’에 게재했다고 밝혔다.

게재된 논문 제목은 ’조류 이전 공룡의 공중 행동에 대한 간접 증거인 육식 공룡 보행렬(Theropod trackways as indirect evidence of pre-avian aerial behavior)‘ 이다. 

김경수 소장은 이번 논문에서 경남 진주시 충무공동에서 발견된 소형 랩터 공룡 2번 보행렬을 연구한 결과 ‘조류 비행의 기원’을 간직한 세계 최초의 보행렬‘로 확인됐다고 발표했다. 김 소장의 논문은 그 중요성과 희귀성을 인정받아 PNAS 표지로 선정되었다. 

이번 논문의 대상인 진주의 소형 랩터 공룡 발자국은 2018년 ’세계에서 가장 작은 랩터 공룡 발자국‘으로 연구 결과가 발표된 바 있다. 당시 이 발자국은 ’드로마에오사우리포미페스 라루스(Dromaeosauripus rarus)‘라는 이름이 붙었다.

이번 연구에서 김 교수가 발표한 논문의 주요 내용은 ’조류 이전에 살았던 공룡의 공중 행동‘ 즉, ’날갯짓하며 달리기(flap-running)‘이다. 

‘날갯짓하며 달리기’라는 행동은 날개를 퍼덕이며 달리는 것으로 공룡과 비행 사이의 연결 고리로 간주되는 행동이다. 행동 진화 연구자들은 소형 육식 공룡이 비행 능력을 진화시키기 위해서 날개를 퍼덕이며 달리는 방법을 사용한 것으로 추측하고 있다.

이 소형 랩터 공룡의 2번 보행렬은 발자국 길이가 평균 10.5mm, 보폭은 556.3 mm로 발자국 길이보다 보폭이 53배나 컸다. 이를 근거로 소형 랩터 공룡의 달리기 속도를 계산하면, 1초에 10.5m를 달렸다(37.8 km/h)는 것을 알 수 있다. 이 속도는 지금까지 알려진 2,638개의 육식 공룡 보행렬 중에서 가장 빠른 수치이다. 

하지만 2번 보행렬을 남긴 소형 랩터 공룡은 참새 정도 크기였다는 것을 고려하면, 오로지 두 다리의 힘만을 이용해서 1초에 10.5m를 달렸다는 것은 비현실적으로 빠른 속도라고 할 수 있다. 일반적으로 몸집이 큰 동물들이 몸집이 작은 동물들보다 절대 속도가 더 빠르기 때문이다. 이 랩터 공룡의 몸 크기를 ‘치타’ 정도로 가정하고 상대 속도를 계산하면 진주의 소형 랩터 공룡이 치타보다 더 빠르게 달린 것으로 확인됐다. 

논문에 참여한 연구자들은 진주 랩터 공룡이 상대 속도에서 치타보다 빠른 이유는 “날개가 달린 앞발을 펄럭일 때 만들어지는 공기역학적인 힘을 사용했기 때문”이라고 해석했다. 

이것을 ‘날갯짓하며 달리기(Flap-running)’라고 표현하는데, 공룡이 완전한 비행 능력을 갖기 직전에 획득한 진화 행동으로 알려졌다. 따라서 이 소형 랩터 공룡 2번 보행렬은 ‘조류 비행의 기원(Origin of avian flight)’을 간직한 세계 최초의 보행렬이라는 것이 이번 연구의 결과이다.

논문의 교신저자인 홍콩 중문 대학교 피트먼 박사는 “비록 보존된 발자국 길이가 착륙이나 이륙하는 행동에 의해 남겨진 것인지 파악하기에 충분하지 않지만, 땅 위에서 날갯짓하며 달렸던 흔적이 보존돼 있다. 따라서 이 연구는 발자국 화석을 사용해 조류 이전의 공룡과 새의 비행 기원을 더 잘 이해하는 데 중요한 의미가 있다”고 말했다. 

미국 에모리 대학(Emory University)의 앤소니 마틴 교수는 “진주 소형 랩터 공룡 보행렬의 연구에 적용한 저자들의 종합적 접근 방식은 미래 연구자들에게 더 많은 이런 발자국을 찾을 수 있는 수단을 제공해 줬다. 진주 소형 랩터 공룡 보행렬과 같이 보폭이 넓은 보행렬들은 생각보다 훨씬 더 많을 것”이라고 말했다. 

이번 논문에서 김경수 교수는 2저자로 참여했으며, 알렉산더 드세키 교수(다코다주립대학교), 故 마틴 로클리 교수(콜로라도 대학교), 한스 라르손 연구원(맥길 대학교), 토마스 홀츠 교수(메릴랜드 대학교), 제임스 팔로우 교수(퍼듀 대학교), 마이클 피트먼 교수(홍콩 중문 대학교)가 참여한 국제 공동 연구로 진행됐다. /dandibodo@sedaily.com