[다이노+] 2억 3000만년 전 초기 공룡 뇌 복원…무게는 고작 1.5g

[서울신문 나우뉴스]

부리올레스테스 슐트지(Buriolestes schultzi)의 뇌 구조도

2015년, 브라질 상파울루 대학 과학자들은 브라질 남부에서 매우 원시적인 공룡 화석을 발견했다. 약 2억 3000년 만 전 살았던 '부리올레스테스 슐트지'(Buriolestes schultzi)는 두 발로 걷는 작은 공룡으로 외형상 수각류 육식 공룡처럼 생겼지만, 사실 거대한 네 발 초식공룡인 용각류의 일종이다. 우리에게 친숙한 거대한 초식 공룡도 처음에는 이렇게 곤충이나 작은 동물을 잡아먹는 소형 육식 공룡에서 시작했다. 하지만 이들의 진화 과정은 아직 베일에 가려 있다.

브라질 산타 마리아 연방 대학의 로드리고 템프 뮐러 박사가 이끄는 연구팀은 고해상도 CT 스캔을 이용해서 부리올레스테스의 두개골을 정밀하게 분석했다. 그 결과 놀랍게도 이 작은 공룡의 뇌실(brain case, 뇌를 둘러싼 두개골 부분)이 거의 완벽하게 보존되어 있다는 사실이 밝혀졌다. 덕분에 과학자들은 부리올레스테스의 작은 뇌가 어떤 형태인지 재구성할 수 있었다. (사진 참조)

부리올레스테스는 몸길이 1m가 약간 넘는 소형 육식 공룡이지만, 이를 감안해도 무게 1.5g에 불과한 작은 뇌를 지니고 있었다. 뇌의 구조 역시 영화 쥐라기 공원에 등장하는 영리하고 민첩한 수각류 공룡보다 악어를 닮은 원시적인 형태였다. 참고로 악어류는 공룡과 함께 지배 파충류라는 큰 그룹에 속하는데, 트라이아스기 중반 초기 공룡은 아직 악어와 비슷한 원시적인 두뇌를 가지고 있었음을 시사하는 결과다.

부리올레스테스 슐트지(Buriolestes schultzi)의 복원도

부리올레스테스의 뇌에서 또 다른 특징은 상대적으로 잘 발달된 소뇌 및 시각 부위와 예상보다 작은 후각 신경이다. 따라서 부리올레스테스는 주로 눈으로 먹이를 찾고 사냥했던 것으로 보인다. 하지만 그 후손인 디플로도쿠스나 브라키오사우루스 같은 초대형 초식 공룡은 후각 신경이 잘 발달되어 있다. 이는 용각류 진화 과정에서 나중에 획득한 특징으로 해석된다.

마지막으로 흥미로운 사실은 부리올레스테스의 뇌가 후손보다 오히려 크다는 것이다. 1.5g에 불과한 뇌에도 불구하고 몸무게 비율로 봤을 때 부리올레스테스의 뇌는 대형 초식 공룡보다 큰 편이다. 수각류 공룡과는 반대로 용각류 공룡의 경우 뇌의 상대적 크기가 작아지는 방향으로 진화했는데, 과학자들은 이번 연구를 통해서도 그 사실을 확인할 수 있었다. 물론 비율이 낮아져도 뇌 자체는 커졌기 때문에 용각류가 진화과정에서 더 바보가 되었다고 말할 순 없지만, 용각류 초식 공룡의 진화 과정에서 뇌는 그렇게 생존에 중요한 장기는 아니었던 셈이다.

과학자들은 조그만 부리올레스테스의 두개골 화석에서 많은 사실을 밝혀냈다. 하지만 이 작은 공룡이 어떻게 거대한 초식 공룡으로 진화했는지 여전히 모르는 부분이 많다. 이 비밀을 밝히기 위해서 과학자들은 계속해서 지층을 뒤져 새로운 화석을 발견하고 첨단 장비를 이용해서 이를 상세히 연구할 것이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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