[국립과천과학관 ㅡ 자연사관] 07

박물관 기념관 등

[국립과천과학관 ㅡ 자연사관] 07

드무2 2025. 4. 8. 07:06

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[국립과천과학관 ㅡ 자연사관] 07

육식공룡에게 물린 흔적

Bite marks on Edmontosaurus

에드몬토사우루스 꼬리뼈 쪽에는 상처자국 세 개를 볼 수 있습니다. 이것은 에드몬토사우루스가 사나운 육식동물의 공격을 받아 물린 후 아문 상처의 흔적으로 추측됩니다.

티라노서우루스

Tyrannosaurus

'폭군 도마뱀' 이라는 뜻의 티라노사우루스는 육상의 육식동물 중 몸집이 가장 큰 동물 중의 하나입니다. 두개골의 길이가 최고 1.5 m 이며 강력한 턱 근육과 굵은 톱니모양의 이빨 덕분에 초식공룡을 뼈째 씹어 먹을 수 있었습니다. 40 개의 이상의 척추로 아루어진 긴 꼬리로 큰 머리와 몸의 균형을 유지했을 것으로 추측됩니다.

애칭 : Qㅡ티라노 (Qualified Tyrannosaurus, 자격이 있는 티라노사우루스라는 뜻)

※ 「세계 최대 티라노사우루스」 애칭찾기 공모전 당선작

티라노사우루스 스탠 (stan)의 오른쪽 아래턱 복제표본

먹이를 뼈째로 먹었던 티라노사우루스는 이빨소켓에서 어린 이빨을 만들었습니다.

CT 촬영으로 복원한 티라노사우루스 뇌 (측면)

공룡의 뇌를 둘러싸던 뼈를 뇌함 (braincase)이라고 부릅니다. 이 뼈는 뇌를 감싸고 있어 안쪽 공간은 뇌의 모양과 거의 유사합니다. 이 연구를 통해 티라노사우루스가 중심을 잡기 위해 머리가 꼬리보다 아래쪽에 위치하는 것과 후각이 아주 발달한 동물이었음이 밝혀졌습니다.

티라노사우루스의 성장모형

세계 최대 티라노사우루스

스코티 (Scotty)

스코티 (Scotty)

길이 (length) : 12 ~ 13 m

높이 (height) : 3.9 m

무게 (weight) : 8.8 ton

스코티 스토리

The Story of Scotty

'스코티 (Scotty) 는 1991년 여름에 한 고등학교 교사 로버트 겝하르트 (Robert Gebhardt)에 의해 발견됐다. 겝하르트는 화석사냥을 함께 나선 사람들과 티라노사우루스를 발견한 기념으로 발굴현장에서 스카치위스키 (Scotch whisky)를 마셨다. '스코티' 라는 이 공룡의 별명은 바로 스카치 위스키에서 따온 것이다. 캐나다 로열서스캐처원박물관으로 옮겨진 스코티의 화석들은 깔끔하게 처리되는 데까지 23년이나 걸렸다. 스토티는 캐나다 앨버타대학의 스캇 퍼슨스 (Scott Persons) 박사에 의해 자세히 연구됐고, 그 결과는 2020년이 돼서야 공개됐다. 대퇴골의 둘레를 통해 계산된

스코티의 몸무게는 약 8.8톤. 세상에서 가장 큰 티라노사우루스였다.

복원도

(Reconstruction)

티라노사우루스는 지금도 연구죄고 있다

지금으로부터 약 110년 전, 처음으로 복원된 티라노사우루스의 모습은 그저 꼬리를 땅바닥에 끌고 다니는 굼뜬 동물이었다. 다른 공룡의 사체를 게걸스럽게 먹어치우는 괴수였다. 하지만 최신 연구 결과에 따르면 티라노사우루스는 머리와 꼬리를 거의 수평으로 유지하고 다녔으며, 살아 있거나 죽은 먹이를 가리지 않는 육중하면서도 활동적인 동물이었다.

1905년

복원도

헨리 오즈번 (Henry F. Osborn) 논문에 실린 티라노사우루스의 최초 골격도

화석의 일부분만 발견돼, 머리와 앞 발가락, 골반 등 알로사우루스 골격으로 잘못 복원된 부분이 않다.

1919년

복원도

최초로 피부까지 묘사된 찰스 나이트 (Charles R. Knight)의 복원도

보행자세는 물론, 눈의 위치가 틀렸고, 앞 발가락 개수도 3개로 잘못 그려졌었다.

1946년

복원도

유난히 큰 복부를 갖고 있는 굼뜬 동물로 묘사된 티라노사우루스

꼬리를 끄는 보행자세와 머리 형태도 잘못 복원됐다.

1988년

복원도

재빠르고 활동적인 동물의 모습으로 새롭게 묘사된 티라노사우루스

앞다리의 자세가 틀렸고, 활동적이라고는 하지만 물리적인 한계로 달리기는 불가능했다.

2022년

복원도

육중하면서도 동시에 활동적인 항온동물로 묘사된 최근의 티라노사우루스

수평자세로 무거운 체중을 지탱하며 효율적으로 빨리 걷기에 적합한 포식자로 묘사된다.

링을 터치한 상태에서 오른쪽 방향으로 밀면 근육을 볼 수 있습니다.

스코티 골격을 터치한 후 움직이면 움직이는 방향으로 회전합니다.

스테고사우루스

Stegosaurus

'지붕 도마뱀' 이라는 뜻의 스테고사우루스는 몸에 비해 작고 길며 좁은 두개골을 가진 초식공룡입니다. 휘어져 있는 등에는 끝이 뾰족하고 오각형의 끝판이 두 줄로 엇갈리게 배열되어 있으며, 꼬리 끝부분에는 90 ㎝까지 자라는 가시처럼 생긴 두 쌍의 긴 골침이 있습니다.

● 몸길이 : 9 ~ 12 m

● 몸무게 : 2 ~ 7 t

공룡의 기원

Origin of Dinosaurs

지금으로부터 2억 4500만 년 전 모든 공룡들의 공통조상이 되는 동물이 지구에 등장합니다. 악어와 가까운 친척인 이 동물은 몸집이 치와와만 했고 긴 뒷다리를 가지고 있었습니다. 이 동물로부터 2억 3300만 년 전에 최초의 공룡으로 진화했고, 도마뱀, 거북, 악어와 같이 파충류에 속하고 알을 낳는다는 공통점이 있지만 다리가 몸의 양쪽 옆으로 뻗어있는 도마뱀과는 달리 사람처럼 몸 아래에 뻗어있다는 점이 다릅니다.

공룡의 정의

골반에 난 구멍에 허벅지 뼈의 윗부분이 직각으로 꺾여 쏙 들어간 동물을 묶어서 공룡이라고 부릅니다. (그림 참조)

❶ 맨델 (1822 발견, 1825 발표) : 이구아노돈의 이빨화석을 처음 발견하고 이구아노돈이라는 이름을 붙임

❷ 버클랜드 (1824) : 세계 최초로 공룡화석 (메갈로사우루스 : 거대한 도마뱀이라는 뜻)을 발견하고, 완전한 설명을 씀. 2024년이 학계에 최초로 보고된 메갈로사우루스의 발표 이후 공룡연구 200주년이 되었던 해.

❸ 리처드 오웬 (1842) : 무서운 도마뱀이라는 뜻의 Dinosaurs란 이름을 처음 붙임. 이후 일본에서 한자로 번역되어 공룡이라는 이름으로 우리나라에 전해짐.

에오랍토르

Eoraptor

몸길이 : 1.8 m 몸무게 : 18 ㎏

지질시대 : 백악기 후기

골반모형에 따른 공룡의 분류

Classification of dinosaurs according to pelvic model

공룡은 중생대 트라이아스기 (약 2억 5190만 년 전)에 처음 출현하여, 쥐라기와 백악기 동안 가장 크게 번성했던 육상 파충류입니다. 다른 파충류들과는 달리 뒷다리 전체가 몸 아래로 곧게 뻗어 있어서 포유류와 비슷한 자세를 보입니다. 엉덩이 (골반) 뼈의 모양에 따라 크게 조반목과 용반목으로 분류됩니다.

조반목

Ornithischia

새와 유사한 엉덩이뼈 구조 (birdㅡhipped)를 가지고 있어 좌골과 치골이 평행합니다. 조반목 공룡은 모두 초식입니다.

용반목

Sourischia

도마뱀같은 엉덩이뼈 (lizardㅡhipped)를 가지고 있어, 좌골과 치골이 일정한 각도를 이루고 있습니다. 대형 초식공룡인 용각류와 육식공룡인 수각류를 포함합니다.

※ 골반구조 모형은 그림의 각 부분과 색깔을 동일하게 하여 구분합니다.

공룡의 탄생

공룡은 트라이아스기 중기에서 후기로 넘어가는 약 2억 3천만 년 전 악어, 익룡 등의 조상을 포함하고 있는 지배 파충류 (Archosaurs)로부터 분화하며 지구상에 나타났다. 몸집이 작고 뒷다리로만 걸었던 이오랩터 (Eoraptor) 같은 초기 공룡은 이 시기의 지층에서 발견된다. 공룡이 처음 지구상에서 나타났을 때 육지에는 지배 파충류와 수궁류 (Therapsids)들이 번성하고 있었는데, 이들이 트라이아스기 말 멸종하게 되면서 빈 서식지를 공룡들이 차지하면서 주라기부터 공룡은 크게 번성하게 된 것으로 추측되었다.

그러나 2007년 미국 캘리포니아 버클리대학 연구진들은 뉴멕시코주 북부의 고스트 렌치 (Ghost Ranch)에서 공룡의 선조인 드로모메론 (Dromomeron)을 포함하여, 친데사우루스 (Chindesaurus)나 코엘로피시스 (Coelophysis) 같은 초기 공룡 화석들과 함께 악어의 조상과 물고기, 양서류 등의 동물 화석 1,300점을 발견하였다. 그 중 드로모메론은 공룡의 직계 조상은 아니지만 공룡과 가까운 공동의 조상으로부터 진화한 공룡형 지배 파충류로 이들이 오랜 시간 공존하였다는 것은 공룡으로의 세대교체 속도가 느렸으며 공룡의 경쟁적 우위 관계가 짧은 시간 내에 나타나지 않음을 나타낸다.

공룡 vs 파충류

다리

공룡은 뒷다리가 몸의 아래쪽에 수직으로 붙어있어 직립의 자세로 걷거나 뛸 수 있다.

이는 공룡이 무거운 몸을 지탱함과 동시에 오랫동안 걷거나 달리는 것을 가능하게 했다.

파충류는 무릎과 다리 관절이 구부러져 잇어 뒷다리를 옆으로 뻗으며 걷는다.

이러한 자세는 몸의 무게를 지탱하기 힘들어 공룡에 비해 민첩함이 떨어진다.

공룡의 분류

분류의 기준

공룡은 먹이에 따라 초식성, 육식성, 잡식성으로 나누어지기도 하고, 엉덩이뼈 모양에 따라 용반류 (Saurischia)와 조반류 (Ornithischia)로 나누어지기도 한다. 1887년 영국의 고생물학자 실리는 공룡의 엉덩이뼈를 기준으로 공룡을 두 종류로 나누었다.

공룡의 엉덩이뼈는 치골 (pubis), 좌골 (ischium)과 장골 (ilium)로 이루어져 있다. 도마뱀의 엉덩이 (lizardㅡhipped)를 가지고 있는 용반류는 치골이 앞쪽 아래로 향해서 좌골과 일정한 각을 이루고 있으며 새의 엉덩이 (birdㅡhipped)를 가지고 있는 조반류는 치골이 뒤쪽 아래를 향하여 치골과 거의 평행으로 맞닿아 있다.

알로사우루스, 티라노사우루스 등 거대한 육식공룡과 벨로키랍토르, 케라토사우루스 등은 대표적인 용반류에 속하는 공룡이다. 이구아노돈, 꼬리 끝에 공처럼 생긴 무기를 단 안킬로사우루스, 그리고 등과 머리에 단단한 판이나 뿔이 있는 스테고사우루스 등은 조반류에 속한다.

용반목 ㅡ 용반류

용반목 ㅡ 수각류

조반목 ㅡ 조각류

용반목 ㅡ 검룡류

공룡의 종류

나무늘보의 조상

대형 땅 늘보 (Giant Ground Sloth)

Eremotherium laurillardi

주로 북미와 남미지역에 살았으며 멸종한 나무 늘보 중의 하나입니다.

오늘날의 나무늘보에 비해 몸집이 훨씬 커서 뒷발로 섰을 때 키가 5 m 이상입니다.

5개의 엎발가락 2 ~ 3개에는 길이 30 ㎝ 정도의 발톱이 자라나 있었습니다.

● 몸길이 ㅡ 6 m

● 몸무게 ㅡ 5 t

백악기 대멸종

백악기 ㅡ 제3기 멸종은 백악기 말에 일어난 대멸종으로 17 %의 과 (family), 50 %의 속 (genus)이 멸종했으며, 전 생물의 75 %를 멸종시킨 가장 최근에 일어난 대량 멸종입니다.

약 10 ㎞에 이르는 소행성이 지구와 충돌한 충격으로 인하여 전 지구적으로 화산폭발과 지진이 일어나고 지구의 대기는 먼지로 뒤덮여 대멸종을 초래하였습니다. 그 결과 새를 제외한 공룡과 암모나이트가 멸종했습니다.

이 대량 멸종 사태와 함께 중생대가 끝나고 신생대가 시작되었습니다.

75 % 멸종

신생대

The Cenozoic Era

신생대는 약 6600만 년 전부터 현재까지의 지질시대를 말합니다.

신생대 동안 대륙의 분포와 생물군의 특징은 오늘날과 매우 비슷하였고, 중생대의 지배자 공룡이 멸종한 후 기후에 적응한 포유류가 그 자리를 차지하게 됩니다. 제2기 동안 육지에서는 속씨식물과 포유류가 크게 번성하였고, 제3기 말 인류가 출현하게 됩니다. 제3기 전기에는 기온이 비교적 온난하였으나 이후 점차 하강하기 시작하여 제4기에 들어서면서 여러 차례 빙기를 겪게 됩니다. 이후 약 10만 년을 주기로 빙기와 간빙기가 반복되고 있습니다.

신생대

약 6600만 년 전 ~ 현재

23 : 38 ~ 24 : 00

사라져버린 대형 포유류

Giant Mammals

신생대에 출현했다가 사라진 포유류 중에는 오늘날의 포유류보다 몸집이 훨씬 더 큰 종류들이 많았습니다. 올리고세 (약 3390만 년 전 ~ 2300만 년 전)와 마이오세 (약 2300만 년 전 ~ 530만 년 전) 동안에 나타나기 시작한 대형 포유류들은 플라이스토세 (약 200만 년 전 ~ 1만 년 전)에 번성하였습니다. 몸집이 큰 동물들은 몸의 부피에 비해 표면적이 작아 크기가 작은 동물보다 효과적으로 체온을 유지할 수 있으므로, 몸집이 큰 동물의 출현은 낮은 온도 환경에 적응하기 위한 생물 진화의 경향성입니다. 그러나 인류의 과잉 사냥과 갑작스러운 기후 변화는 대형 포유류들을 지구상에서 사라지게 했습니다.

포유류의 진화 :

포유류는 언제 출현했을까 ?

The Evolution of Mammals

포유류는 중생대 전기 포유류형 파충류인 수궁류로부터 진화하였습니다. 가장 원시적인 포유류는 수궁류에서 진화한 몸집이 작고 어금니의 윗부분이 여러 개의 뾰족한 돌기로 이루어져 있는 다구치류입니다.

트라이아스기에 등장한 모르가누코돈 (Morganucodon) 등 이미 지구상에서 사라진 동물들과 오리너구리, 가시두더지 등 알을 낳는 현생 단공류가 포함됩니다. 백악기 말 집단 멸종의 시기에 일부 포유류가 사라지기는 하였으나 대부분의 종은 살아 남아서 신생대 동안 크게 번성하였습니다. 약 4500만 년 전 에오세 중기에 현재 살고 있는 포유류의 대부분이 출현하였으며, 마이오세 이후 약 25 %가 지구상에서 사라졌습니다.

비록 마이오세 이후 포유류 종의 수는 감소되었으나 현재 약 5,500여 종의 포유류가 살고 있습니다.

빙하기의 코뿔소

우인타테리움 (Uintatheirum)

Uintatheirum sp.

현생 코뿔소 (rhinoceros) 정도의 크기이며 길고 납작한 두개골에는 8 개의 봉처럼 생긴 뭉뚝한 돌기가 발달되어 있습니다. 물가에서 생활하며 날카롭고 긴 송곳니를 이용하여 수생식물을 뽑아 먹었을 것으로 추측됩니다. 주로 북미지역에 서식했습니다.

● 몸길이 : 3 ~ 4.5 m

빙하기의 아르마딜로

글립토돈 (Glyptodon)

Glyptodon clayipes

오늘날의 거대한 아르마딜로 (Armadillo)와 생김새가 비슷한 동물입니다. 머리부터 꼬리까지 몸 전체가 1,000개 이상의 두꺼운 방어용 골갑 (骨甲)으로 둘러싸여 있습니다. 두개골 윗부분에는 뼈로 된 판이 발달해 잇고 짧은 꼬리에도 뼈로 된 판이 고리 형태로 발달했습니다. 주로 북미와 남미에서 서식하였으며 썩은 고기, 곤충, 식물 등을 먹고 살았던 잡식성 포유류입니다.

● 몸길이 : 3 m

● 몸높이 : 1.5 m

빙하기에 살았던

동굴곰 (Cave Bear)

Ursus spelaeus

오늘날의 갈색곰보다 30 % 이상 몸집이 크며, 대부분 잡식성으로 풀, 꿀, 딸기류 그리고 작은 동물들을 잡아먹으며 살았을 것으로 추정됩니다. 낮은 산악지역의 석회암 동굴에서 주로 생활했으며, 어린 동굴곰 화석에 남겨진 이빨자국을 통해 동족끼리 서로 잡아먹었음을 알 수 있습니다. 대부분의 동굴곰은 빙하기에 동면하다 죽은 것으로 여겨집니다.

● 몸길이 : 1.7 ~ 2.8 m

5천만 년 전의 생물기록,

그린리버층의 화석들

Fossils from the Green River Formation

그린리버층은 지금으로부터 약 5000만 년 전인 신생대 에오세 (Eocene)에 미국 로키산맥 일대에 존재했던 그린리버 호수에서 퇴적된 지층으로 유타, 와이오밍, 콜로라도 지역에 걸쳐서 널리 분포하고 있습니다.

현재까지 이 층에서는 다양한 식물 화석을 비롯하여 담수어류, 곤충, 파충류, 연체동물 화석이 풍부하게 산출되고 있습니다.