1억 년 전 공룡, 해변에 밀려온 바다 먹거리로 배 채웠다 [사이언스 브런치]

폭풍이 몰아치면 바닷속 유기물이 해변으로 밀려오는 일이 흔하다. 육지에 사는 여러 생물은 이를 먹이로 활용하는 경우가 많다. ‘해양 보조’(MS)라는 이런 현상은 해안 생태계에서 흔하게 나타나며 육상 생태계에서 평소보다 먹이가 적을 때 동물들에게서 더욱 두드러진다. 그런데 중생대 공룡들도 해변으로 밀려온 해산물을 먹을거리 또는 간식거리로 즐겼을 것이라는 흥미로운 분석이 나왔다.

미국 아칸소대, 오번대, 노스캐롤라이나 자연사박물관, 시카고 필드 자연사박물관, 유타 자연사박물관, 오클라호마 자연사박물관, 남아프리카공화국 스텔렌보스대, 요하네스버그 비트바테르스란트대 공동 연구팀은 중생대 백악기에 살았던 육상 생물들은 오늘날 생물들과 비슷한 방식으로 해양 자원으로 식사를 보충했다는 것을 확인했다고 1일 밝혔다. 이는 해양 자원이 먹이사슬을 따라 공룡을 비롯한 육상 동물의 뼈와 이빨을 이루는 광물 속에서 확인할 수 있었다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘최신 생태학 및 진화학’ 9월 30일 자에 실렸다.



식물에는 C-12와 C-13이라는 탄소 동위원소가 포함돼 있다. 두 동위원소 비율을 나타낸 델타 탄소-13(δ13C)은 일종의 화학적 지문으로 먹이로 삼은 동물 몸으로 고스란히 넘어간다. 동물이 먹이를 먹으면 먹이의 δ13C 값이 이빨의 법랑질에 새겨지는데 이때 값이 먹이보다 높은 쪽으로 이동한다. 현생 동물의 이빨 법랑질에서 이 차이는 1000분의 11~13 정도다.

그런데 공룡 이빨에서는 이 차이가 일관되게 더 크게 나타나고 있다. 공룡 이빨의 δ13C 값은 육상 식물만 먹는 동물에게서 예상되는 수준보다 높았다. 육상 식물은 대부분 해양 식물보다 δ13C 값이 낮기 때문이다. 그래서 공룡 이빨에 대한 탄소 신호를 둘러싸고 고생물학자들의 궁금증이 더해 갔다.

연구팀은 이 수수께끼를 풀기 위해 약 1억 년 전 북미 대륙을 두 개의 땅덩어리로 갈라놓았던 거대한 내해(內海)인 ‘서부 내륙해’와 고대 멕시코만 해안선을 따라 한때 해안이었던 지역에서 나온 화석을 분석했다. 또 바다와 떨어진 내륙 지역 화석과도 비교했다. 이들 지역은 약 1억 1300만~1억 700만 년 전인 알비인절 초기 또는 약 1억 9600만 년 전인 세노마니안절 초기에 형성된 것으로 알려졌다. 연구팀은 화석에서 채취한 가루로 두 시기의 동위원소 조성을 분석하고 생물들이 살았던 위도도 추정했다.

그 결과 해안 지역 화석의 δ13C 값은 내륙 지층에서 나온 화석보다 높았을 뿐 아니라 위도나 시기와 관계없이 해안 지역끼리는 일관되게 비슷한 것으로 나타났다. 해안에 살던 생물들은 바다에서 온 유기물을 먹었거나 그것을 먹은 먹잇감을 먹었을 것으로 추정됐다. 이런 패턴이 물고기부터 초대형 초식동물까지 공통적으로 나타난다는 것은 추가 탄소 공급원이 먹이사슬 아랫단에 있어서 수생 동물과 육상 동물 모두에 영향을 미쳤다는 의미라고 연구팀은 설명했다.



이런 생물은 내륙이 아닌 해안 서식지에 살아야 하고 수백만 년 넘게 꾸준히 이용할 수 있어야 하는데 이런 두 조건을 모두 충족하는 생물은 대형 해조류나 해양 대형 수생식물인 바다풀 말고는 거의 없다. 연구팀에 따르면 오늘날 해안에 사는 대형 초식동물이 거의 예외 없이 해조류로 먹이를 보충한다는 점을 감안하면 이번에 분석 대상이 된 초식공룡 대부분도 다르지 않았을 것이다.

연구를 이끈 지질학자 클레이턴 포스터 미국 아칸소대 박사는 “이번 연구는 육상 생태계와 해양 생태계가 깊이 얽혀 있고 수억 년 동안 그래왔음을 보여준다”며 “시간과 공간을 가로지르는 환경적 연결고리가 얼마나 중요한지, 오늘날 그런 연결고리가 남아 있는 곳을 지키는 일이 얼마나 중요한지를 보여준다”고 설명했다.

유용하 과학전문기자