무려 1억 1500만 년 전 살았던 공룡의 다리뼈에서 혈액과 관련된 화학적 흔적이 발견됐습니다.
뼈 안의 혈관이 지나던 자리에서는 적혈구를 닮은 작은 구조물도 관찰됐습니다.
이미 돌처럼 굳어버린 공룡 화석 속에 이런 흔적이 남아 있었다는 사실이 놀랍습니다. 다만 지금도 붉은 피가 흐르거나 온전한 적혈구가 살아남았다는 뜻은 아닙니다.
■ 평범해 보이던 공룡 다리뼈의 비밀
이야기의 주인공은 아라타사우루스 무제우나시오날리라는 공룡입니다. 약 1억 1500만 년 전 지금의 브라질 북동부 지역에 살았던 육식공룡입니다.
이번에 분석한 화석은 2008년 브라질의 광산에서 발견된 개체의 다리뼈입니다. 연구 대상이 된 공룡은 몸길이 약 3.1m, 몸무게 약 34kg의 어린 개체로 추정됩니다.
화석의 겉모습만으로는 내부에 어떤 흔적이 남아 있는지 알기 어려웠습니다. 그런데 뼈를 자세히 분석하는 과정에서 뜻밖의 구조가 나타났습니다.
원래 혈관이 지나던 미세한 통로 안에 타원형의 작은 구조물들이 모여 있었던 것입니다.
모양과 위치는 적혈구의 흔적일 가능성을 떠올리게 했습니다. 하지만 단순히 적혈구처럼 생겼다는 이유만으로 결론을 내릴 수는 없었습니다.
■ 현미경 속 작은 구조물에서 혈액의 흔적을 찾다
공룡이 죽은 뒤 뼈가 화석으로 변하는 과정에서는 여러 광물이 내부로 스며들 수 있습니다.
때로는 광물이 만들어낸 모양이 실제 생물의 세포처럼 보이기도 합니다. 따라서 이번 발견에서 중요한 것은 작은 구조물의 모양만이 아니었습니다.
연구진은 화석을 정밀하게 분석해 혈액과 관련된 성분이 남아 있는지 확인했습니다. 그 결과 헤모글로빈의 구성 성분인 헴과 관련된 화학적 신호가 검출됐습니다.
헤모글로빈은 적혈구가 산소를 운반하는 데 중요한 역할을 하는 단백질입니다. 헴은 그 안에 들어 있는 철을 포함한 분자 구조입니다.
이번 연구에서는 혈관 통로 안의 미세 구조와 헴 관련 성분이 같은 위치에서 확인된다는 점이 특히 중요했습니다.
주변 암석에서 발견되는 화학적 흔적과도 차이가 나타났습니다. 이런 결과는 단순한 외부 오염이 아니라 공룡이 살아 있을 때의 생물학적 성분이 남았을 가능성을 뒷받침합니다.
■ 1억 년 넘는 세월 동안 어떻게 남았을까
혈액과 같은 생물학적 성분은 동물이 죽은 뒤 비교적 빠르게 분해됩니다. 그런데 이번 화석은 무려 1억 1500만 년이라는 긴 시간을 지나왔습니다.
어떻게 이런 흔적이 남을 수 있었을까요. 한 가지 가능성은 공룡이 죽은 뒤 놓였던 환경에 있습니다. 이 공룡은 미생물이 풍부한 환경에 비교적 빠르게 묻혔을 것으로 추정됩니다.
산소가 적은 조건과 미생물의 활동, 광물화 과정이 함께 작용하면서 일부 미세 구조와 화학적 성분이 보존됐을 가능성이 있습니다.
특히 하우스만나이트라는 망간 산화물 광물이 구조를 안정화하는 데 도움을 줬을 것으로 해석됩니다.
마치 아주 작은 흔적을 광물 속에 가둬두는 효과가 있었을 수 있다는 것입니다. 물론 이것이 모든 공룡 화석에서 혈액 흔적을 찾을 수 있다는 뜻은 아닙니다.
화석이 만들어진 환경과 이후 겪은 변화에 따라 보존 상태는 크게 달라집니다.
■ 그렇다면 공룡의 피가 그대로 남아 있다는 뜻일까
여기서 한 가지는 분명히 구분해야 합니다. 이번에 발견된 것은 공룡의 액체 혈액이나 온전한 혈액 세포가 아닙니다.
광물로 바뀐 미세 구조와 혈액에서 유래했을 가능성이 높은 화학적 흔적입니다. 또한 미세 구조가 실제 적혈구였는지를 놓고는 추가 검증이 필요하다는 의견도 있습니다.
일부 연구자는 화학적 흔적의 중요성을 인정하면서도 구조물의 크기와 형태가 적혈구의 특징에 완전히 들어맞는지 신중하게 살펴봐야 한다고 지적합니다.
이처럼 과학에서 새로운 발견은 놀라운 결과를 제시하는 동시에 여러 가능성을 검토하는 과정이기도 합니다.
그렇다면 영화처럼 공룡의 DNA를 찾아 다시 살아나게 할 수 있을까요. 이번 연구에서는 공룡 DNA가 확인되지 않았습니다.
혈액 관련 화학적 흔적이 남았다는 사실과 공룡을 복원할 유전정보가 남아 있다는 주장은 전혀 다른 이야기입니다.
■ 오래된 뼈가 알려주는 새로운 공룡 이야기
공룡 화석을 떠올리면 흔히 거대한 뼈나 날카로운 이빨부터 생각하게 됩니다. 그런데 이번 연구는 겉으로 보이는 형태보다 훨씬 작은 흔적에도 중요한 정보가 남을 수 있다는 가능성을 보여줍니다.
반려동물과 함께 살아가는 사람이라면 동물의 몸이 얼마나 복잡하고 정교한지 일상에서 새삼 느낄 때가 있습니다.
숨을 쉬고, 움직이고, 먹이를 먹는 평범한 행동 뒤에는 눈에 보이지 않는 수많은 생물학적 과정이 숨어 있습니다.
이번 공룡 화석에서 발견된 흔적도 결국 살아 있던 동물의 몸속에서 일어났던 그런 과정과 연결됩니다.
1억 1500만 년 전의 공룡도 혈액을 통해 몸 곳곳에 산소를 공급하며 살아갔을 것입니다. 그리고 오랜 시간이 흐른 뒤, 다리뼈에 남은 작은 화학적 흔적이 그 생명 활동을 연구할 단서가 됐습니다.
이 발견이 특별한 이유는 공룡의 피가 기적처럼 온전하게 남았기 때문이 아닙니다. 돌처럼 굳어버린 화석에서도 오래전 생명체의 몸에 관한 정보를 찾아낼 수 있다는 가능성을 보여줬기 때문입니다.
아직 적혈구의 정체와 보존 과정을 둘러싼 질문은 남아 있습니다. 하지만 그 질문을 하나씩 풀어가는 과정에서 우리가 알고 있는 공룡의 모습도 조금씩 더 구체적으로 바뀔 수 있습니다.
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