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1. 개요
티라노사우루스와 관련된 다양한 논쟁들에 대해 기술해놓은 문서.티라노사우루스는 1892년에 최초로 발굴된 이후로부터 130여년이 지난 현재까지도 수많은 양의 화석이 발굴되었고, 쥬라기 공원 시리즈와 같은 대중 매체에 많이 노출됨에 따른 인지도 상승에 힘입어 탄력 받은 수많은 연구들 덕에 고생물치고 연구 진척이 아주 많이 진행된 상황이다. 그럼에도 불구하고 자세한 연구를 진행하기 어려운 고생물 연구 특성 상 아직 티라노사우루스에 대한 연구는 갈 길이 멀고 몇 가지의 논쟁이 진행 중인 상황이다.
2. 목록
2.1. 속도 관련
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| 티라노사우루스의 발가락뼈 구조 |
티라노사우루스는 최대 체중이 코끼리보다 2배 이상 무거운 등 속도를 내기 어려울 정도로 엄청나게 큰 공룡이었으나, 큰 덩치에 어울리지 않게 다른 대형 육식 공룡들보다 구조적으로도 달리기에 매우 적합한 구조를 하고 있다. 다른 육식공룡과 비교했을 때 다리 길이도 긴 편이었고 다리 근육도 더 발달해 있었다. 발가락 또한 알로사우루스 등 비슷한 크기의 육식공룡들의 것보다 길고 가는 편이며, 이는 빠르게 움직이는 공룡들의 공통적인 특징이다. 가운데 발가락은 나머지 두 발가락 사이에 끼워져 단단히 고정되어 있는데, 이는 지면을 디딜 시의 충격을 감소시키는 데 효과적인 구조라 펙티노돈이나 오르니토미무스과 등 장거리 질주에 특화되어 있는 종들에게 나타나는 특징이다.[1] 때문에 학자들 사이에선 이들이 뼈의 무게를 줄이고 달리는 데에 최적화된 신체구조를 갖춤으로서 이러한 한계점을 극복하여 당시 비슷한 크기의 동물을 추격할 수 있는 속도를 갖출 수 있었다고 추측되었다. 또한 티라노사우루스가 주식으로 삼았던 초식 공룡들은 달리기에 적합하지 않은 체격을 지녔었기에 초식공룡들이 짧은 다리로 열심히 달려서 도망쳐봤자 티라노사우루스는 긴 다리로 빠르게 쫓아 잡을 수 있었을 것이며, 힘뿐만 아니라 속도까지 갖춘 티라노사우루스가 최고 포식자로 군림하는 데 이만한 장점도 없었을 것이라고 생각되었다.
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| 티라노사우루스의 대퇴부 근육 분포를 나타낸 그림 |
2010년에 알버타 대학의 대학원생인 스콧 퍼슨스는 티라노사우루스가 강력한 꼬리 근육의 도움에 힘입어 더 빠른 속도를 냈을 수 있다고 주장했다. 그는 T. rex 같은 수각류가 현생 조류나 포유류와는 다르고 현생 파충류와 유사한 특정한 근육 구성을 가지고 있다는 것을 알아냈다. 퍼슨스는 꼬리뼈와 대퇴골을 연결해주는 꼬리대퇴골근(caudofemoralis)이 티라노사우루스가 다리를 당기는 데 도움을 주어 달리기능력, 민첩성, 그리고 균형감각을 향상시켜 주었을 것이라고 결론내렸다. 또한 이 연구는 티라노사우루스와 같은 수각류 공룡의 골격이 커다란 꼬리 근육의 성장을 가능하게 해주는 적응을 보여주고 있으며 (높이 솟은 꼬리뼈의 가로돌기 같은 것들) 티라노사우루스의 꼬리 근육량이 최소 25 퍼센트 이상, 많게는 45 퍼센트까지 과소평가되어 있을 수 있다고 주장했다. 꼬리대퇴골근은 티라노사우루스 꼬리 부분 근육량의 58 퍼센트를 차지하는 것으로 나타났다. 티라노사우루스는 또한 연구에서 다룬 세 종류의 멸종한 동물 중에서 절대량으로나 상대량으로나 가장 큰 꼬리대퇴골근을 가지고 있었다. 이것은 티라노사우루스가 더 큰 꼬리근육을 가지기 위해 추가적인 적응을 했기 때문이다. 즉 꼬리의 혈관궁(haemal arch)이 길어진 것이다. 퍼슨스에 따르면 꼬리 근육량의 증가는 무게 중심을 엉덩이가 있는 뒤쪽으로 이동시켰으며 이것은 무게를 지탱하기 위해 다리 근육에 가해지는 압력을 감소시켜 전체적인 균형과 민첩성을 향상시켰다고 한다. 또 앞부분을 덜 무겁게 만들어 회전 관성을 줄였다. 퍼슨스는 또 꼬리에 건(tendon)과 격벽(septum)이 많아 탄성에너지를 저장할 수 있었고 이것이 이동효율을 높였을 것이라고 말한다. 퍼슨스는 비조류 수각류가 이전에 생각했던 것보다 넓은 꼬리를 가지며 아마 꼬리가 시작하는 부분에서는 위아래로보다 양 옆으로 더 넓었을 것이라고 덧붙였다.
2018년 라이브사이언스에선 티라노사우루스가 마치 지옥에서 온 피겨 스케이트 선수처럼 민첩한 방향 전환이 가능했다고 보도했었다. 체질량과 질량의 중심과 회전 관성까지 모든 부분을 분석한 결과 티라노사우루스는 동급의 체급을 지닌 그 어떤 수각류보다도 빠르게 방향전환을 할 수 있었으며, 짧은 몸통과 긴 엉덩뼈에서 나오는 힘으로 자기보다 두 배나 작은 수각류들에게도 맞먹는 속도로 방향을 전환할 수 있었다고 한다. 실제로 이런 민첩한 추격 능력을 보유했다면, 이들의 속도야말로 사냥 능력의 핵심이었을지도 모른다.
하지만 티라노사우루스가 정말로 빠르게 달렸는지에 대한 의문도 많은 편이다. 우선 2010년에 티라노사우루스의 속도에 관한 논문의 저자인 스콧 퍼슨스 박사는 후에 티라노사우루스가 그냥 평범하게 걸어갈 때의 평균 이동 속도를 시속 4.5~8km로 굉장히 낮게 잡았다. 대부분의 파충류는 조류보다 에너지를 효율적으로 쓰지 못하기 때문에 조류처럼 넓은 보폭으로 뛸 수 없기에 파충류의 특징을 부각할 경우 근육량이 늘어남에도 불구하고 역설적으로 스피드는 떨어질 수도 있다는 점을 고려한 것이라고 한다. 다시 말해 아무리 같은 공룡이라는 부분에서 신체 구조가 현생 조류와 닮았긴 하지만, 이들이 넓게 보면 파충류와도 가까운 석형류라는 점을 감안하지 않으면 속도를 측정하는 데에 오류가 충분히 생길 수 있다는 말이다.
어떤 이들은 티라노사우루스가 짧은 보폭으로 빠르게 여러 번 땅을 박차며 달렸을 것이라는 주장도 존재하는데, 이런 육식공룡들이 골격 구조상 보폭의 길이가 제한되어 있는 반면에 하반신에 커다란 근육들이 분포해 있다는 점을 근거로 들며, 만약 이게 사실이라면 현생 동물들과는 아예 가속 방식 자체가 다르기 때문에 그들과 같은 방법으로 최대 속도를 측정하는 것 자체가 잘못되었고, 가속 시 힘도 덜 들기 때문에 훨씬 더 높은 순간 속력을 내는 것이 가능하다는 주장이다.[2]
| 트릭스의 걷는 모습을 CG로 시뮬레이션한 영상 |
본 논쟁에 더 확실한 답을 얻기 위해 2021년 4월에 학자들이 “트릭스(Trix)”라는 별명이 지어진 화석을 기반으로 3D 프린팅을 통해 모델링을 만들었다는 소식이 전해졌다. 이때 위의 주장을 바탕으로 보폭 속도를 측정하자 초속 1.28m[3]라는 결과가 나왔기에 현 상황에선 이전 추정치에 비해 훨씬 더 느린 속도로 달렸을 가능성이 높다고 한다. #1 #2
일단 정설로 받아들여지는 성체 티라노사우루스의 최대 속도 추정치는 시속 30km 이하로 추정된다. 오늘날 동물들과 비교했을 시 빠른 건 아니지만[4] 전술했듯이 이 공룡의 주식은 오르니토미무스, 안주, 펙티노돈 등의 날렵한 중소형 크기의 공룡들이 아니었다. 티라노사우루스의 주요 먹이가 트리케라톱스와 토로사우루스, 에드몬토사우루스 등 크고 느린 각룡류, 대형 조각류임을 감안하면[5] 그 정도만 해도 충분히 적당한 속도였기에 적어도 사냥감을 쫓거나 기습 공격을 하는 데는 무리가 없었을 것다.[6][7] 또한 유년기의 티라노사우루스들은 시속 50km가 넘는 속도로 달릴 수 있었다.
결론을 내리자면, 티라노사우루스는 그 거대한 덩치 때문에 오늘날의 포식 동물인 사자 등에 비하면 매우 느린 편이었지만, 그 대신 주식으로 삼았던 초식 공룡들 역시 달리기에 그리 능하지 않았기 때문에 아무런 문제가 없었다는 것이 중론이다.
2.2. 앞발의 용도 관련
티라노사우루스의 매우 작은 앞발의 용도에 대한 정설은 없다. 작은 크기를 보면 퇴화한 것으로 볼 수 있지만, 뼈의 굵기나 근육의 부착점과 크기를 보면 상완이두근 하나가 약 200kg의 무게를 들 수 있을 정도의 힘을 냈던 것으로 추정되며, 나머지 팔 근육의 힘까지 합쳐지면 그 이상의 힘을 발휘할 수 있었을 것이라고 한다. 이 정도면 완전히 퇴화된 기관이라고 하기에는 다소 무리가 있으므로 티라노사우루스의 앞발은 카르노타우루스처럼 앞발이 확연하게 퇴화한 공룡들과는 분명한 차이가 있다. 이는 단순히 앞발이 퇴화하던 중에 완전히 퇴화하기 전에 멸종한 것일 수도 있다.|
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| 위에서부터 아래로 나노티란누스, 티라노사우루스, 타르보사우루스 |
티라노사우루스의 조상의 형태를 보면 앞발이 뒷발보다 작기는 하지만 티라노사우루스보다는 훨씬 길고 커서 도망치려는 먹이를 움켜쥐기에 적합했다. 하지만 점차 후대로 갈수록 이 티라노사우루스를 비롯한 유사한 육식공룡들은 체구에 비하여 머리(특히 입)가 커지고 앞발은 작아지는 경향으로 진화한다. 이는 먹이를 앞발로 움켜잡아서 못 도망가게 하는 대신 거대한 입으로 먹이를 물고 못 도망가게 하는 방향으로 진화한 것으로 보인다.
혹은 이빨에 끼이게 되는 고깃덩어리를 제거하는 데 쓰이지 않았을까 하는 추측도 있었으나, 물론 자기 치아 사이에 끼인 것을 제거할 수 있다면 구강청결에 큰 도움이 되었겠지만, 그런 용도로 사용하려면 짥고 강한 앞발보다는 약해도 긴 앞발이 차라리 더 낫다. 티라노사우루스의 앞발은 너무 짧아서 턱까지 잘 닿지 않고 회전 범위도 매우 작아 잘 움직이지도 못하기 때문에 치간칫솔 용도로 쓰기에는 힘들었을 것이다.
일상 생활에서 쓰는 용도보다는 교미 시 서로의 몸을 쓰다듬거나 자극하는 용도로 쓴 것이 아닌가 하는 학설도 나오고 있다. 이상한 소리처럼 보이지만 아나콘다도 아주 작게 남은 퇴화한 뒷발로 교미시 서로의 몸을 자극한다.[8] 혹은 교미시 자세를 고정하는 데 사용했을 것이라는 의견도 존재한다.
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| 앞발이 잘린 티라노사우루스의 복원도 |
매릴랜드 대학 수각류 전문가인 토머스 홀츠 주니어의 연구 결과에 따르면 팔을 뜯겼더라도 멀쩡히 살았던 티라노사우루스의 화석이 존재하는 것으로 보아 어쩌면 정말 팔이 쓸모 없었을지도 모른다. 이외에도 팔이 부러졌다가 아문 흔적이 남아있는 개체들이 상당히 많은데, 이는 완벽하게 아물 정도로 긴 시간 동안 쓰지 못했음에도 생존에 지장이 없을 정도로 쓰지 않았다는 증거라고 할 수 있다. 애초에 티라노사우루스 입장에서 압도적으로 작은 팔이 힘을 쓰는 데 유의미한 역할을 했을 가능성은 낮으므로 직접 쓴 게 아니라 단순히 몸 전체가 어딘가에 부딪힐 때 덤으로 부러진 것 뿐일 수도 있다. 0.2톤의 힘이라니까 대단해보이는 거지 6~9톤 정도 나가는 티렉스의 덩치를 고려하면 생각만큼 대단한 건 아니기도 하다. 인간으로 치면 비율상 6~9kg 정도 나가는 유아가 0.2kg짜리 장난감을 드는 것과 같고 60~90kg쯤 나가는 인간이 2kg짜리 아령을 드는 것과 같다.
2013년 봄 티라노사우루스로 추정되는 공룡이 수영을 한 흔적이 발견되었는데, 앞발로 땅을 디딘 흔적이 발견되었다. 다만 티라노사우루스가 스피노사우루스처럼 반수생 공룡도 아니고 육상 포식자에 특화된 동물이라 입수할 일이 그리 많진 않았을 것이기에 이것을 주 용도라고 말하기는 힘들다. 아마 이런 역할을 비롯해 꽤 다양한 종류의 역할을 수행했기 때문에 남아있던 것이라고 봐야 할 듯. 다만 위에서도 언급했듯이 없어졌을 때 생존에 지장이 갈 정도로 중요한 역할은 아니었을 듯하다. 아마 쓴다면 웅크린 자세에서 일어날 때 균형을 잡아주는 등 비교적 복잡하지 않으면서 크지 않은 힘을 쓸 때 사용되었을 것이다.
생물학적인 관점에서는 앞발을 써야만 할 이유가 딱히 없다면 앞발이 퇴화한 건 결코 단점이나 약점이 아니다. 실제 고생물학자의 견해에 따르면 티라노사우루스처럼 앞발보단 입에 의존하는 걸로 충분한 대형 육식공룡에게 있어 앞발은 발달돼 봤자 오히려 약점이 하나 더 있는 것에 불과하다고 한다. 딱히 쓸데는 없는데 부상당하거나 병에 걸리거나 행동에 제약을 줄지도 모를 신체 부위가 하나 더 있는 것이기 때문이다. 그리고 티라노사우루스의 체형에 큰 앞발을 가지고 있으면 무게중심이 앞으로 쏠려 고꾸라질 수 있기 때문에 오히려 앞발이 퇴화하는 게 유리하다.
설령 앞발이 아무런 기능을 하지 않았더라도 조상님이 그렇게 유전해 준 걸 그냥 달고 있는 것 뿐이었을 수도 있고, 반대로 종족 단위에서는 퇴화하는 도중이었다 하더라도 개체 입장에서는 기왕 있는 거 마비된 것도 아니니 소소하게 썼을 수도 있다. 사실 티라노사우루스상과의 앞발 퇴화는 이미 오래 전부터 진행되어 왔었다.
비율상 티라노사우루스과 내에서 가장 앞발이 작은 종은 티라노사우루스가 아니라 타르보사우루스이며, 아벨리사우루스와 달리 어느 정도는 쓰였을 것이다. 주로 입으로 공격하지만, 앞발로 먹이를 잡으면서 입을 보완하는 식. 하지만 위에 서술되었다시피 티라노사우루스의 앞발은 '있으면 좋고 없으면 말고'라고 보는 게 타당할 것이다.
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영화상에서 티라노가 앞발을 사용하는 묘사로는 1933년작인 킹콩, 1997년작 잃어버린 세계: 쥬라기 공원에 등장한 티라노사우루스가 앞발로 머리를 긁는 장면이 있다. 실제로 이런 용도로 사용할 순 있었을 것이다. 게임 쥬라기 월드: 더 게임에서는 티라노가 누운 자세에서 일어날 때 앞발을 사용하는 것을 볼 수 있다.[9]
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| 사람의 팔 길이와 비교한 티라노사우루스의 팔 길이 |
간혹 티라노사우루스의 엄청난 덩치와 강인한 면에 비해 유독 앞발은 작고 귀엽다는 이유로 웃음거리가 되기도 한다. 이 때문에 '인간과 티라노사우루스가 팔씨름을 하면 티라노사우루스가 진다'라는 농담이 있으나 티라노사우루스의 팔은 어디까지나 덩치에 비해 작을 뿐 인간과 팔씨름은 커녕 사람 서너 명이나 성체 호랑이 하나 정도는 집어들 정도의 힘이 있었다.[10] 비록 사람처럼 동작이 자유롭지는 못하지만, 티라노사우루스의 앞발에 부착된 근육량은 인간과는 차원을 달리하며 팔뼈도 보통 사람의 팔 크기/굵기와 비슷하며, 고릴라보다도 팔뼈가 배는 두꺼운 통뼈다. 거기다 부착점의 근육량 추정치까지 비교해 보면 당연히 배는 강력하다. 인간의 무반동 바벨 컬 세계기록이 113kg이며 일반인은 운동 좀 하는 사람도 그 몇 분의 1밖에 안 되는 일이 허다한데 티라노사우루스의 앞발은 못해도 200kg 이상의 덤벨 컬이 가능한 수준이다. 다만 티라노사우루스의 압도적인 덩치에 비하면 지나치게 작고 짧아서 티라노사우루스 입장에서 실용성이 없었을 뿐이다.
2.3. 깃털 공룡 설 관련
We don't have any direct evidence that T. rex had feathers. However, we do have evidence from lots of different dinosaurs, representing lots of different dinosaur groups that they had feathers. We don't have any evidence that Australopithecus or Neanderthals had hair. But we always depict them with hair because we have hair and chimps have hair. This means that hair was present in the last common ancestor of chimps and ourselves. Australopithecus and Neanderthals are also descended from that common ancestor. So we would predict that they would have hair. Since lots of different dinosaur groups have feathers and since living birds have feathers, in lieu of other evidence, we would predict that Tyrannosaurus rex had feathers.
티라노사우루스가 깃털을 가졌을 것이라는 직접적인 증거는 우리에게 없습니다. 하지만, 우리는 여러 공룡 그룹을 대표하는 다양한 공룡 종들에게 깃털이 있다는 증거는 가지고 있습니다. 우리에게 오스트랄로피테쿠스나 네안데르탈인이 털을 가지고 있다는 증거는 하나도 없습니다. 하지만 우리는 항상 털이 있을 것이라고 묘사하는데, 왜냐하면 우리에게도 털이 있고 침팬지에게도 털이 있기 때문입니다. 이는 털이라는 것이 침팬지와 인간의 공통 조상에게서 내려온 형질이라는 것을 의미합니다. 오스트랄로피테쿠스와 네안데르탈인 또한 동일한 공통 조상을 지니고 있지요. 그래서 우리는 그들에게 털이 있을 것이라고 추측합니다. 많은 수의 공룡 종에게 깃털이 있고 살아있는 새에게도 깃털이 있다는 사실이, 여타 실물 증거를 대신해서, 우리에게 티라노사우루스 렉스가 깃털을 가졌을 것이라고 추측하게 합니다.
미국 자연사박물관 관계자인 마크 노렐 박사의 견해 #
티라노사우루스가 깃털을 가졌을 것이라는 직접적인 증거는 우리에게 없습니다. 하지만, 우리는 여러 공룡 그룹을 대표하는 다양한 공룡 종들에게 깃털이 있다는 증거는 가지고 있습니다. 우리에게 오스트랄로피테쿠스나 네안데르탈인이 털을 가지고 있다는 증거는 하나도 없습니다. 하지만 우리는 항상 털이 있을 것이라고 묘사하는데, 왜냐하면 우리에게도 털이 있고 침팬지에게도 털이 있기 때문입니다. 이는 털이라는 것이 침팬지와 인간의 공통 조상에게서 내려온 형질이라는 것을 의미합니다. 오스트랄로피테쿠스와 네안데르탈인 또한 동일한 공통 조상을 지니고 있지요. 그래서 우리는 그들에게 털이 있을 것이라고 추측합니다. 많은 수의 공룡 종에게 깃털이 있고 살아있는 새에게도 깃털이 있다는 사실이, 여타 실물 증거를 대신해서, 우리에게 티라노사우루스 렉스가 깃털을 가졌을 것이라고 추측하게 합니다.
미국 자연사박물관 관계자인 마크 노렐 박사의 견해 #
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| 부분적인 갈기 형태의 깃털이 달린 티라노사우루스 출처 |
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| 깃털이 아예 없는 티라노사우루스 |
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| 사우리안의 폐기된 깃털 덮인 티라노사우루스 모델링 |
2000년대 들어 깃털 공룡 논의가 활발해지자 티라노사우루스도 벨로키랍토르 등 중소형 공룡처럼 새와 같은 형태의 풍성한 깃털이 있었을 것이라는 주장이 생겨났다. 티라노사우루스상과가 속하는 코일루로사우리아는 새와 가까운 관계이기에 대다수가 새와 같은 깃털이 있었다고 추정되는 분류군이며, 티라노사우루스상과에서 2004년에 발견된 딜롱과 2012년에 발견된 9m 급의 비교적 덩치 큰 유티란누스에게서 새와 같은 깃털의 흔적이 발견됨에 따라 2010년대 중반까지 티라노사우루스의 깃털 유무에 대한 논의가 큰 화제를 모으기도 했다. 하지만 당시에도 티라노사우루스에게 깃털이 있었다고 확신할 만한 직접적인 증거가 아닌 정황증거만이 존재할 뿐이었고 후술할 여러가지 연구결과들을 종합해보면 아예 없었거나 특정 부위에만 깃털이 있었을 가능성이 크다.[11]
우선 유티란누스와 딜롱은 티라노사우루스보다 원시적이고 독자적인 분류군인 프로케라토사우루스과에 속했으며, 생존시기도 백악기 초기로 티라노사우루스와 연대적으로 약 5000만년 이상의 차이가 난다. 즉 그 사이 또다른 방향으로 진화하여 전혀 다른 형태를 보이기에는 충분한 시간이며 티라노사우루스나 고르고사우루스, 타르보사우루스등 그 근연의 백악기 후기 티라노사우루스과 공룡 화석에서 전신에 깃털 화석이 발견된 사례 또한 전무하다. 이들 분류군의 피부화석에서는 비늘이 나왔으며 깃털로 추정되는 흔적이 발견되기도 했지만 나중에는 이구아나의 비늘 같은 구조라는 연구결과가 나오기도 했다.
더군다나 백악기 후기의 기온은 두 공룡들이 살던 기후보다 무려 8도 이상 높았던 데다가, 티라노사우루스가 서식하던 백악기 후기 때 북아메리카 대륙은 현대의 사바나기후와 흡사한 아열대 기후였다. 여기에 그토록 거대한 티라노사우루스가 깃털을 복슬복슬하게 달고 있었다면 열 방출 문제 등으로 생존에 크게 불리해진다. 이 때문에 깃털은 초기의 티라노사우루스상과만 가지고 있었고, 기후 변화로 인한 체온 조절의 어려움 등의 이유 때문에 오히려 퇴화되어서 후대의 티라노사우루스상과에게는 나타나지 않는 것이라는 설도 있다.[12]
이러한 점과 현생 조류 중에서도 비늘 사이에 깃털이 나 있는 구조는 매우 드물다는 점이 부각되어 현재 티라노사우루스의 몸 전체나 일부에 새 같은 깃털이 덥수룩하게 달려있었다는 가설은 더 이상 널리 통용되지 않는다.
위의 의견과는 달리 티라노사우루스가 서식했던 환경이 대략 아열대 기후~온대 중남부 기후 정도로 생각보다 서늘했다는 가설도 있고 성체가 된 티라노사우루스에게 깃털은 현생 조류의 경우처럼 짝짓기에 큰 역할을 했을 것이라는 반론도 있다. 유티란누스의 경우도 전신이 아닌 골반, 발, 꼬리, 목, 팔 등의 부위에서만 깃털의 흔적이 발견되었는데, 만약 몸 전체가 아니라 이러한 특정 부위만 덮여 있었다면 보온용보다는 짝짓기 시 과시용으로 사용되었을 가능성이 크고, 티라노사우루스도 만약 깃털이 있었다면 비슷한 용도로 쓰였을 것이라는 견해이다.
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| 선사시대: 공룡이 지배하던 지구에서 묘사된 깃털로 덮인 새끼 티라노사우루스 |
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| 선사시대: 공룡이 지배하던 지구의 성체 티라노사우루스. 자세히 보면 솜털이 나 있다. |
| 2002년에 몬태나 주에서 발굴된 HMNS 2006.1743.01[13] (a.k.a "Wyrex") |
2017년 6월, 그간 발견된 피부 화석들을 분석한 논문이 발표되었는데, 몸 윗부분까지 상당 부분이 비늘로 덮였을 가능성이 높다는 의견이 제시되었다. 이와 동시에 깃털이 존재했다면 등줄기 위주로 아주 제한적으로 존재했을 가능성이 논문에서 제시되는 등 기존의 추론과 매우 비슷한 결론이 제시되었다. 다만 학자들이나 매니아 계층에서는 아직 조심스레 받아들여야 한다는 의견도 나오고 있는데, 이제까지 발견된 피부 화석은 여전히 전신에서 극히 일부분이기 때문이다.
한때 내셔널 지오그래픽의 전신이 완전히 풍성한 깃털로 덮인 성체 티라노사우루스 복원이 화제가 된 적이 있었으나, 2015년의 <T-rex Autopsy>에서는 주류 이론을 받아들여 등 부분에 한정된 깃털 복원을 따르고 있다. 티라노사우루스에게 깃털이 있었다는 가설을 설정으로 해서 슈퍼전대 시리즈인 수전전대 쿄류저의 주역 수전룡인 가브티라의 경우 수전지를 삽입할 때 등장하는 티라노사우루스의 환영을 보면 머리 뒷쪽에 머리카락처럼 깃털이 나있으며 수전룡 가브티라의 경우도 머리에 볏 내지 깃털이 솟아오르는 기믹이 있다. 그 외에도 프리히스토릭 킹덤 등 최신 학설을 반영한 게임들에서는 성체들도 부분적으로 깃털을 단 모습으로 등장한다.[14] March of the Dinosaurs[15]라는 다큐멘터리 영화에서는 티라노사우루스는 아니지만 같은 티라노사우루스과에 속하는 고르고사우루스[16]와 알베르토사우루스가 몸에 부분적으로 깃털을 단 모습으로 등장하기도 했다.
2.4. 프레데터 vs 스캐빈저
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| 트리케라톱스를 사냥하는 티라노사우루스를 묘사한 팔레오 아트 |
한때 대중의 이목을 끌었던 설은 바로 존 호너 박사가 제시한 티라노사우루스는 스캐빈저라는 설이다. 문제는 블랙 뷰티에 대한 프레데터파와 스캐빈저파의 해석이 각자 다르다. 너무 큰 덩치 때문에 몸이 무거워 속도가 느렸을 것이며, 그에 비해 앞발도 퇴화된 수준이라는 이유로 포식자라기보다는 독수리 같은 스캐빈저에 가까울 거라는 것이 스캐빈저파의 주장이다.
이에 반대로, 프레데터파의 주장은 이러하다. 티라노사우루스의 턱은 스캐빈저라 보기엔 너무 강력하며[17], 골격으로 미뤄보았을 때 상당히 강력한 뒷다리를 가지고 있어서 단거리 주파능력이 빨랐던 것으로 미뤄 볼 수 있다. 앞발이 작아서 스케빈저였다는 주장 역시 앞서 말했듯 애초에 앞발 자체가 별 실용성이 없고 입만으로도 충분히 사냥이 가능했기에 힘을 잃었다.
그러자 스캐빈저 파는 주둥이가 너무 길어서 주둥이에 먹이가 가려서 입체적인 시각이 전혀 도움이 되지 않는다고 했고, 입체적인 시각은 턱 근육 때문에 눈이 앞으로 쏠려서 그렇게 된 거라고 주장했으며, 이 때문에 한 번 넘어질 경우 치명상을 입을 것이 뻔하다고 주장하였으나 실제 실험을 해본 결과 사람에게 코가 있는 것과 마찬가지인 수준이었다고 한다. 티라노사우루스의 두개골 형태상 위에서 보면 다른 육식 공룡들보다 주둥이는 좁은 반면 눈구멍이 위치한 머리 뒷부분이 넓고, 거기에다 평상시에는 고개를 약간 숙이고 위를 올려다 보는 자세를 하고 있었기 때문에 주둥이를 시야에서 최대한 치울 수 있어 문제가 되지 않았다. 이 때문에 스캐빈저 파의 주장이 힘을 잃었다.
그리고 티라노사우루스의 머리뼈는 충격을 잘 흡수/분산시키는 구조여서 먹이를 강하게 물어뜯거나 전속력으로 달리다 넘어지더라도 그 여파를 최소화할 수 있었다. 일례로 기린들 또한 티라노사우루스만큼이나 구조상 넘어지기 쉬운데다가 동물원 우리 같은 좁은 공간에서 하는 단거리 질주조차 넘어지면 생명이 위험한데, 야생에서는 시속 50km의 속력으로 사바나를 잘만 질주한다. 즉, 동물들은 생각보다 균형을 수월하게 잡을 수 있으며 설령 넘어질 위험이 있어도 이를 감수해야 될 만큼 달려야 할 필요성이 크면 신경쓰지 않고 그냥 달린다. 티라노사우루스가 사냥에 부적합했을 거란 이유로 "넘어지면 치명상을 입을 것"이라는 말도 허사가 된 셈이다.
또한 티라노사우루스의 지능은 미시시피악어, 나일악어 정도였을 것으로 추정되고 있다. 현존하는 악어들도 미끼를 이용해 먹잇감을 유인하거나, 놀이 행동을 보이거나, 사람의 말과 자신의 이름을 알아듣는 등 지능이 상당하다는 것을 알 수 있는 사례들이 보고되었는데, 이 정도의 지능을 지닌 티라노사우루스가 먹잇감을 아무 생각없이 사냥하지는 않았을 것이다.만약 스캐빈징에 적합했더라면 이런 지능으로 머리쓸 일 도 없었을 것이다.
스캐빈저 설의 다른 문제는 티라노사우루스는 티라노사우루스류뿐만 아니라 카르노타우루스하목의 수각류들과 비교해도 프레데터로서 매우 적합한 형태라서 티라노사우루스만 특별히 스캐빈저였다고 생각하기는 어렵다는 것이다. 위에서 설명한 스펙을 보면 그야말로 수천만 년에 걸친 티라노사우루스상과 진화의 최종 산물이자 비조류 육식공룡의 최고봉으로, 몇 가지 장점들은 스캐빈저설에도 유력하게 작용 가능하나 이런 장점들을 두루 갖춘 육식공룡이 스캐빈저에 주력했을 것이라고 생각하기는 어렵다. 즉, 이런 장점들은 프레데터 역할에는 굉장히 유용하게 쓰일 수 있는 반면 스캐빈저 역할에는 굳이 필요하지 않은, 없어도 그만인 장점들이기 때문에 만약 티라노사우루스가 정말 스캐빈저였다면 괜히 이렇게 프레데터 형태에 적합한 구조로 진화했을 필요가 없다는 것이다.
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| 트리케라톱스를 사냥한 티라노사우루스[18] |
티라노사우루스와 다코타랍토르 이외에 육식공룡이라고는 아케로랍토르라는 소형 드로마이오사우루스류 공룡 하나뿐이었는데, 이 녀석은 몸무게가 15kg 정도밖에 안 되는 소형 공룡으로 주로 작은 포유류나 물고기, 소형 공룡들을 사냥했지, 트리케라톱스나 에드몬토사우루스처럼 덩치가 큰 공룡들을 사냥하는 것은 아예 불가능했다. 익룡인 케찰코아틀루스는 티라노사우루스보다도 키가 큰 포식자지만 체격은 마르고 날씬했으며, 오늘날의 조류와 마찬가지로 비행을 위해 뼈 전체가 텅 비어있는 구조여서 체중은 200~250kg에 불과하기 때문에 대형 공룡과 육탄전을 벌이는 건 불가능했다. 큰 부리도 작은 동물을 한입에 물어 잡는 데 쓰였지 대형 공룡을 사냥하는 용도로는 부적절하기에, 주로 어리거나 작은 공룡을 사냥했을 뿐 큰 공룡은 사냥할 수 없었다.
즉, 백악기 말기의 북아메리카에서처럼 거대한 초식동물들이 번성하는 것이 가능하려면 마찬가지로 거대한 포식자도 상당수 존재해야만 하는데, 당시에 거대 초식공룡들을 사냥할 만한 덩치를 지닌 육식동물이 티라노사우루스가 유일했으며, 엄청난 수의 화석이 발견될 정도로 가장 흔한 육식동물도 티라노사우루스였기에, 이런 요소들을 종합적으로 봤을 때 최상위 포식자 역할을 해낼 동물이 티라노사우루스밖에 없었다는 결론이 나오는 것이다.
결정적으로 티라노사우루스에게 공격받은 뒤 살아남은 에드몬토사우루스와 트리케라톱스의 화석이 발견되었다. 골격에 티라노사우루스의 거대한 이빨 자국이 나 있었으며 아문 흔적이 보이는 것으로 보아 이들은 물린 후에도 도망쳐서 살아났음을 알 수 있다. 다시 말해서 이들의 화석은 티라노사우루스가 능동적으로 살아있는 공룡을 사냥하며 살았다는 프레데터로서의 삶을 증명하는 확실한 증거가 되었다. 따라서 학계는 티라노사우루스가 프레데터라는 학설 쪽으로 완전히 기울었으며 완성된 지 10년도 채 되지 않은 최신 이론인 스캐빈저 학설은 위기를 맞았다.
또한 티라노사우루스가 장수하지 못한 이유 중 하나로 전력 질주를 하던 중 급격한 방향전환에서 가속도를 이기지 못하고 넘어져 갈비뼈가 부러졌을 가능성이 언급되면서 스캐빈저라면 이러한 일이 발생할 이유가 없기 때문에, 본의 아니게 프레데터 설에 일조하게 되었다.
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| 알라모사우루스의 사체를 스캐빈징하는 티라노사우루스 |
사실 이 논쟁은 우리가 알던 것과 달리 학자들 사이에서는 비중이 거의 없거나 아예 존재하지 않았다는 말이 있다. 심지어 이 논쟁과 관련된 어느 기사에 대해 영국의 한 고생물학자가 항의 메일까지 보냈다고 한다. 하지만 월간 Newton 2013년 09월호를 보면 딱히 없다고 단정지을 수는 없다. 해당 호에서는 스캐빈저 설을 지지하는 존 호너의 인터뷰를 수록하고 있는데, 문제는 철저하게 프레데터 설을 무시하고 오직 스캐빈저설이 정설인 것처럼 몰아붙여 빈축을 샀다. 거기에 시야가 정면을 향하고, 시력이 뛰어난 것도 시체를 잘 발견하기 위해서라는 궤변까지 늘어놨다. 시체를 찾으려면 차라리 측면이 유리하다. 어차피 움직이지도 않으니 굳이 입체적인 시각이 필요 없을뿐더러 측면의 경우 더 넓은 시야를 확보할 수 있다.
그러나 2014년 7월 순수 스캐빈저 설이 완전히 박살나버렸다. 캐나다 브리티시 컬럼비아 주에서 사자처럼 떼를 지어 사냥하던 것으로 추측되는 티라노사우루스류 수각류 공룡의 발자국 화석이 발견되었기 때문이다. #
2015년 4월 앞서 존 호너의 인터뷰를 통해 스캐빈저 설을 지지하던 Newton 지가 2015년 4월호를 통해 새로운 코너인 공룡 그래픽을 통해 가장 육식에 특화된 강력한 공룡이라고 티라노사우루스를 소개해 종래의 입장을 전면 수정했다. 반면 기존에 가장 강력한 공룡이라고 소개한 스피노사우루스는 물고기를 주식으로 하는 수생 공룡이라고 소개해 최신 학설을 반영하는 한편 기존 입장을 전면적으로 수정했다.
2.5. 입술의 유무 관련
1970년대의 공룡 르네상스 이후 티라노사우루스의 복원도는 오랫동안 입술 없는 모습이 대세였으나, 2010년대부터 티라노사우루스가 입술을 가졌는지에 관한 논쟁이 있다. 해당 논쟁은 티라노사우루스과뿐만 아니라 다른 수각류에도 적용된다.2.5.1. 입술이 없었을 것이라는 주장
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EPB(Extant Phylogenetic Bracketing. 계통수를 보고 고생물의 특성을 유추하는 것)
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현생동물 중 티라노사우루스와 가장 가까운 친척은 새와 악어이다. 티라노사우루스의 턱뼈는 이 중 악어와 더 가깝다. 따라서 티라노사우루스의 해부학적 특징은 악어와 유사할 것이다.
| 다스플레토사우루스의 두개골 표면 | 성체 아메리카악어의 두개골 |
| 악어왕도마뱀의 두개골 |
상악골 표면에는 구멍이 별로 없으며, 뼈의 표면은 부드럽다. 이러한 특징은 입술이 있는 파충류뿐만 아니라 포유류에게도 공통적으로 발견된다. 뱀목의 구강샘과 입술, 포유류의 입술과 볼과 같은 연조직은 상호작용하면서 뼈의 표면을 맨들맨들하게 만든다.
| 두개골 표본(BHI 3033) | 입을 닫은 두개골을 아래에서 본 모습 |
또한 수각류의 두개골 표면에는 구멍이 많아 근육이나 연조직이 붙어있을 자리가 없으며, 거친 뼈의 표면은 입술과 볼이 없었다는 것을 가리킨다.
수각류의 턱뼈를 따라난 구멍이 입술과 연관이 있다는 추정하는 학자들도 있으나, 아랫턱의 구멍은 윗이빨에 의해 완전히 덮여지고 입술과 관련있기에는 너무 위쪽에 위치해있다. 수각류는 악어와 마찬가지로 구강샘이 두개골 외부에 위치해있지 않기 때문에, 이러한 구멍들은 주로 이빨의 성장과 관련있는 혈관과 신경이 지나가는 자리였을 것이다.
| 입천장 |
| 윗턱뼈과 아랫턱뼈. 두꺼운 선은 입술을 나타낸다. | 입을 닫은 두개골 단면도. 두꺼운 선은 입술을 나타낸다. |
수각류의 이빨은 입술이 있는 파충류보다 더 길며, 아랫턱뼈 밑까지 내려오기도 한다. 아랫입술이 있었다면, 입을 닫았을 때, 입술을 꿰뚫었을 것이다. 일부에서는 윗입술만 존재할 수 있다고 주장하나, 현생동물 중 이러한 형태의 입술을 지닌 동물은 존재하지 않는다.
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이빨의 수분 공급은 필수가 아니다
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일부 학자들은 이빨의 법랑질이 물이나 침에 의해 지속적으로 수분이 공급되지 않으면 파손될 수 있으며, 악어의 이빨이 겉으로 드러나도 문제가 되지 않는 것은 반수생 생활을 하기 때문이라고 주장한다. 하지만 현생 동물 중에 법랑질 이빨이 드러나있음에도 문제가 되지 않는 동물이 여럿있다. 일부 악어 종은 뭍으로 나와 지하굴에서 몇달 동안 여름잠을 자기도 하며 일부 남아메리카종은 건기동안 완전히 뭍에서만 활동한다. 또한 이빨의 강도를 유지하는데 있어서 법랑질보다 상아질이 훨씬 더 중요하다. 따라서 티라노사우루스과에게 법랑질에 수분을 공급하는 것은 필수적이지 않았을 것이다.
이로 보아 이빨에 수분이 공급되지 않아도 거의 문제가 되지 않음을 알 수 있으며, 티라노사우루스에게 입술이 없어도 마찬가지로 문제가 되지 않을 것이다.
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주기적인 이빨 교체
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공룡은 악어나 도마뱀과 같이 이빨을 주기적으로 교체한다. 따라서 이빨에 수분을 공급할 입술이 없어도 문제가 되지 않으며, 오히려 입술이 있다면 빠진 이빨이 아랫입술에 떨어질 것이다.
2.5.2. 입술이 있었을 것이라는 주장
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EPB의 한계
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아프리카대머리황새의 두개골. 새와 악어는 서로 전혀 다른 안면 조직을 가졌지만, 가지처럼 퍼져나간 신경 혈관과 구멍 등 턱뼈의 표면에 서로 유사한 점이 발견된다. |
EPB가 고생물의 해부학적 특징을 추정하는데에는 훌륭한 방법이지만, 지배파충류의 안면 피부 조직에 적용하기에는 어려움이 있다. 초기 지배파충류의 턱뼈는 악어나 새와 닮지않았으며, 새와 악어의 안면 조직은 이들이 서로 갈라진 후 독립적으로 진화했다. 또한 멸종된 지배파충류의 화석은 현생 지배파충류보다 비지배파충류(도마뱀 등)와 유사한 점이 더 많다. 이는 EPB에 한계가 있다는 것을 보여준다.
- 다른 동물과의 비교 #, #, #, #, #, #
(육상과 수생을 모두 포함한) 네발동물(Tetrapod)은 입술을 기본적으로 가지고 있으며, 입술이 없는 경우는 매우 특수한 경우에 한정된다. 따라서 입술은 이들의 공통조상으로부터 기원했으며, 입술이 없는 동물은 특수한 환경으로 인해 독립적으로 진화된 특성이라고 볼 수 있다. 공룡과 자주 비교되는 악어는 현생 육상동물 중 유일하게 입술이 없으며 너무 특수하게 진화한 경우라 고생물과 비교 모델로 삼기 어렵다.
| 티라노사우루스의 아랫턱뼈에 난 구멍은 입을 닫았을 때 윗이빨의 위치와 일치한다. |
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| 티라노사우루스 | 위에서부터 왕도마뱀, 바다이구아나, 앨리게이터 |
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티라노사우루스는 도마뱀과 유사하게 턱뼈를 따라 구멍이 한 줄을 이룬다. 반면에 악어는 구멍이 두개골 전체에 퍼져있으며 티라노사우루스와 도마뱀과는 뼈의 표면 질감이 다르다. |
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수각류의 윗턱뼈에는 도마뱀과 유사하게 입가 가장자리를 따라 한 줄의 구멍이 있으며, 이러한 구멍은 입술 조직과 관련이 있을 수 있다. 반면에 악어는 구멍이 두개골에 고르게 퍼져있으며 그 갯수도 더 많다. 또한 수각류의 아랫턱뼈에는 악어에는 없는 한 줄의 구멍이 있으며, 이러한 구멍은 입을 닫았을 때 윗이빨이 자리잡는 곳에 위치한다. 이러한 구멍은 윗이빨을 보관할 아랫입술과 관련이 있을 수 있다. 참고로 멸종된 육지 악어형류는 구멍이 입가를 따라나있고 그 갯수도 적어 현생 악어보다 수각류나 현생 뱀목과 더 유사하다.
티라노사우루스과의 턱뼈를 따라난 구멍은 상악골에 위치한 구멍보다 크고 넓으며 깊다. 하지만 악어는 구멍의 크기가 서로 비슷하다. 구멍의 모양과 크기는 피부 조직과 관련이 있다. 따라서 티라노사우루스과는 상악골이 위치한 코 쪽과 입 쪽의 피부 조직이 달랐을 것이며, 이는 동일한 피부 조직으로 덮인 악어와 차이를 보인다.
수각류의 이빨은 다른 입술이 있는 동물과 유사하게 혀와 닿는 안쪽과 그 바깥쪽의 법랑질 두께가 비슷하다. 반면에 악어는 법랑질이 공룡보다 더 두꺼우며 이빨의 끝쪽일수록 더 두껍다는 차이점이 있다.
티라노사우루스과에 속하는 다스플레토사우루스와 미시시피악어의 법랑질을 비교분석한 결과, 다스플레토사우루스의 경우 510일 된 다 자란 이빨이였음에도 법랑질이 크게 마모된 흔적을 찾을 수 없었던 반면, 미시시피악어에게는 법랑질 바깥쪽에서 침식된 흔적이 자주 발견되었으며 심지어 그 밑의 상아질에서도 상당히 마모된 흔적이 발견되는 경우도 있었다. 티라노사우루스과의 이빨에서 마모는 거의 발견되지 않으며, 아랫턱의 이빨과 접촉이 발생하는 상악골의 이빨의 안쪽에서 주로 발견된다.
법랑질은 한번 형성이 되고 나서는 다시 복구하는 것이 불가능하다. 또한 법랑질은 젖으면 마모에 강해지지만, 마르면 단단해져 잘 깨지고 힘을 받으면 부러지기 쉽다. 현생 육상 척추동물에서 법랑질은 수분을 함유하고 있고 분비물을 이용해 상태를 유지해, 법랑질의 성질이 변하는 것을 막는다. 수분이 법랑질을 마모에 강하게 만든다는 점과 겉으로 드러난 이빨에 수분을 공급하기 어렵다는 점을 고려하면, 법랑질의 구조와 두께에 상당한 변형이 있지 않고서는 겉으로 드러난 이빨의 마모를 막기 어려웠을 것이다.
이빨이 건조해지는 것은 악어에도 영향을 끼쳐, 이빨이 부러지고 금가는 일이 자주 발생하며 생애 동안 45~50번 정도로 자주 교체한다. 반면에 성체 티라노사우루스과는 이빨을 매우 느리게 교체해 심지어 2년 정도 주기로 교체하는 경우도 있었다.
악어와 달리 티라노사우루스과의 법랑질에서 마모된 흔적이 발견되지 않는다는 점은 이들의 이빨이 외부조직(입술)로 덮여있었을 것이며, 지속적으로 수분이 공급되었다는 것을 가리킨다.
티라노사우루스과의 턱뼈를 따라난 구멍은 상악골에 위치한 구멍보다 크고 넓으며 깊다. 하지만 악어는 구멍의 크기가 서로 비슷하다. 구멍의 모양과 크기는 피부 조직과 관련이 있다. 따라서 티라노사우루스과는 상악골이 위치한 코 쪽과 입 쪽의 피부 조직이 달랐을 것이며, 이는 동일한 피부 조직으로 덮인 악어와 차이를 보인다.
수각류의 이빨은 다른 입술이 있는 동물과 유사하게 혀와 닿는 안쪽과 그 바깥쪽의 법랑질 두께가 비슷하다. 반면에 악어는 법랑질이 공룡보다 더 두꺼우며 이빨의 끝쪽일수록 더 두껍다는 차이점이 있다.
티라노사우루스과에 속하는 다스플레토사우루스와 미시시피악어의 법랑질을 비교분석한 결과, 다스플레토사우루스의 경우 510일 된 다 자란 이빨이였음에도 법랑질이 크게 마모된 흔적을 찾을 수 없었던 반면, 미시시피악어에게는 법랑질 바깥쪽에서 침식된 흔적이 자주 발견되었으며 심지어 그 밑의 상아질에서도 상당히 마모된 흔적이 발견되는 경우도 있었다. 티라노사우루스과의 이빨에서 마모는 거의 발견되지 않으며, 아랫턱의 이빨과 접촉이 발생하는 상악골의 이빨의 안쪽에서 주로 발견된다.
법랑질은 한번 형성이 되고 나서는 다시 복구하는 것이 불가능하다. 또한 법랑질은 젖으면 마모에 강해지지만, 마르면 단단해져 잘 깨지고 힘을 받으면 부러지기 쉽다. 현생 육상 척추동물에서 법랑질은 수분을 함유하고 있고 분비물을 이용해 상태를 유지해, 법랑질의 성질이 변하는 것을 막는다. 수분이 법랑질을 마모에 강하게 만든다는 점과 겉으로 드러난 이빨에 수분을 공급하기 어렵다는 점을 고려하면, 법랑질의 구조와 두께에 상당한 변형이 있지 않고서는 겉으로 드러난 이빨의 마모를 막기 어려웠을 것이다.
이빨이 건조해지는 것은 악어에도 영향을 끼쳐, 이빨이 부러지고 금가는 일이 자주 발생하며 생애 동안 45~50번 정도로 자주 교체한다. 반면에 성체 티라노사우루스과는 이빨을 매우 느리게 교체해 심지어 2년 정도 주기로 교체하는 경우도 있었다.
악어와 달리 티라노사우루스과의 법랑질에서 마모된 흔적이 발견되지 않는다는 점은 이들의 이빨이 외부조직(입술)로 덮여있었을 것이며, 지속적으로 수분이 공급되었다는 것을 가리킨다.
| 파란색은 전상악골, 초록색은 상악골, 황갈색은 치골을 가리킨다. |
한 연구에서 턱뼈에 난 구멍의 평균 갯수와 입술과의 관계를 연구했다. 해당 연구 결과에 따르면, 각 턱뼈(전상악골, 상악골, 치골)에 난 구멍의 평균 갯수가 50 이하일 경우 유연한 입술을, 50과 100 사이일 경우 도마뱀과 같은 단단한 입술을, 100 이상일 경우 입술이 없는 경향이 있었다. 티라노사우루스과는 최대 81이었으며, 악어는 최대 1000 이상이었다.
티라노사우루스과의 구멍 갯수가 다른 공룡에 비해 높은 것은 사실이지만 악어에 비하면 현저히 적다. 턱뼈의 크기 대비 구멍의 갯수를 비교해보면, 티라노사우루스과는 악어에 비해 구멍 갯수가 매우 적으며, 같은 크기의 티라노사우루스과와 악어를 비교해보면 매우 큰 차이를 보인다. 또한 작은 크기의 티라노사우루스과는 비슷한 크기의 네발동물과 유사한 수준이다.
티라노사우루스과의 구멍 갯수가 다른 공룡에 비해 높은 것은 사실이지만 악어에 비하면 현저히 적다. 턱뼈의 크기 대비 구멍의 갯수를 비교해보면, 티라노사우루스과는 악어에 비해 구멍 갯수가 매우 적으며, 같은 크기의 티라노사우루스과와 악어를 비교해보면 매우 큰 차이를 보인다. 또한 작은 크기의 티라노사우루스과는 비슷한 크기의 네발동물과 유사한 수준이다.
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두개골의 홈
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| 티라노사우루스의 두개골 표본(AMNH 5027). 턱뼈 측면에 홈이 나있다. | 우측의 표본에 피부를 입힌 상상도[22] |
티라노사우루스과의 두개골의 측면에는 수직으로 파여진 홈이 있으며, 이러한 홈은 한 줄로 된 구멍 위 수 센치미터까지 나있다. 홈에는 비늘이 자리잡았을 것이며, 구멍 위에서 끝난다는 것은 비늘이 이빨 쪽으로 나는 것을 막는 입술 조직이 있었다는 것을 의미하는 것일 수 있다.
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고생물 - A:
이노스트란케비아[23], B: 티라노사우루스, C:
스밀로돈[24], 현생동물 - D: 악어왕도마뱀[25], E: 맨드릴[26], F: 하마[27] 파란선은 입술이 맞닿는 위치이다. |
동물들은 입을 닫았을 때 두 턱뼈가 완전히 맏닿을 정도로 다물지 않는다. 또한 이빨은 유기체가 죽고 화석화되는 과정에서 잇몸에서 빠져나오는 현상이 자주 발생한다. 따라서 티라노사우루스는 화석화된 것보다 이빨이 짧았을 것이며 입술이 있어도 입을 충분히 닫을 수 있다. 왕도마뱀, 맨드릴, 하마 같은 현생 동물도 이빨이 매우 길지만 입술이 있으며 이빨이 밖으로 드러나지 않는다.
| 현생 왕도마뱀과 멸종한 수각류의 두개골 길이 대 이빨 길이 그래프 |
현생 왕도마뱀과 수각류의 이빨 길이 대 두개골 길이 비율을 토대로 회귀분석을 한 결과, 수각류는 현생 왕도마뱀과 거의 일치하는 기울기를 보였다. 따라서 이빨이 너무 커서 입술로 덮지 못했을 것이라는 주장은 잘못되었다. 이빨 대 두개골 크기 비율이 티라노사우루스(0.074)보다 더 높은
악어왕도마뱀(0.096)도 이빨이 드러나지 않는다.
| 두 상상도는 Sue 표본(FMNH PR 2081)에 기반한다. |
입을 밀폐하는 것은 건조해지는 것을 막고 구강 건강과 위생을 위해 중요하다. 입술이 없다면 턱뼈를 꽉 닫아야 틈이 발생하지 않는다. 하지만 이렇게 입을 꽉 닫는다면 아랫턱뼈가 눈구멍 아래 뼈들, 특히 외익상골(ectopterygoid)[31]과 부딫힐 것이다. 여기서 입을 더 닫으면 턱뼈가 부서지거나 뒤통수뼈(posterior skull)가 힌지처럼 작용해 턱뼈 끝이 입 안쪽으로 들어가고 턱 관절은 탈구될 것이다. 외익상골의 홈이 입을 닫을 때 아랫턱뼈에 공간을 내준다는 주장이 있고 실제로 일부 수각류의 외익상골이 아랫턱뼈를 담을 공간을 가진 것처럼 보이는 경우가 있으나, 이러한 공간들은 턱 근육으로 채워져있었을 가능성이 매우 높다.
일부에서는 상악골 안쪽에 있는 홈이 입을 꽉 닫았을 때 아랫이빨을 담기 위한 것이라고 주장한다. 하지만 이러한 홈은 아랫이빨이 닿지 않는 곳에 위치해있는 경우도 있고, 입 안이 아치형으로 깊은 아벨리사우루스과나 카르카르돈토사우루스과는 아랫이빨이 홈에 닿으려면 아랫턱을 거의 다 집어넣어야한다. 또한 거대한 이빨을 가진 알로사우루스 임마드세니종은 입천장의 홈이 없는 것으로 보아 이러한 홈은 다른 해부학적인 기능이 있었을 것이다.
턱뼈를 꽉 닫지 않으면 틈이 발생하는데, 이러한 틈은 턱 근육보다 앞쪽에 있기 때문에 턱 근육으로 막을 수 없고, 또한 비조류 수각류는 악어와 같이 혀가 움직일 수 없고 낮게 위치해있을 가능성이 있어 혀로도 막을 수 없었을 것이다.
수각류의 두개골이 꽉 다문 채로 화석화되는 경우가 있지만, 이것이 실제 살았있었을 적 모습을 보여준다기보다는 유기체가 부패하고 화석화되는 과정에서 부자연스러운 모습으로 변한 것일 가능성이 크다.
일부에서는 상악골 안쪽에 있는 홈이 입을 꽉 닫았을 때 아랫이빨을 담기 위한 것이라고 주장한다. 하지만 이러한 홈은 아랫이빨이 닿지 않는 곳에 위치해있는 경우도 있고, 입 안이 아치형으로 깊은 아벨리사우루스과나 카르카르돈토사우루스과는 아랫이빨이 홈에 닿으려면 아랫턱을 거의 다 집어넣어야한다. 또한 거대한 이빨을 가진 알로사우루스 임마드세니종은 입천장의 홈이 없는 것으로 보아 이러한 홈은 다른 해부학적인 기능이 있었을 것이다.
턱뼈를 꽉 닫지 않으면 틈이 발생하는데, 이러한 틈은 턱 근육보다 앞쪽에 있기 때문에 턱 근육으로 막을 수 없고, 또한 비조류 수각류는 악어와 같이 혀가 움직일 수 없고 낮게 위치해있을 가능성이 있어 혀로도 막을 수 없었을 것이다.
수각류의 두개골이 꽉 다문 채로 화석화되는 경우가 있지만, 이것이 실제 살았있었을 적 모습을 보여준다기보다는 유기체가 부패하고 화석화되는 과정에서 부자연스러운 모습으로 변한 것일 가능성이 크다.
3. 티라노사우루스 vs 스피노사우루스
[1]
이것과 관련해서 티라노사우루스가
벨로키랍토르보다 달리기에 더 적합한 하퇴부 비율을 가졌고 빠른 속도로 달렸음을 입증하는 논문들이 여럿 나왔다. 다만 더 적합한 형태를 갖췄다는 뜻이지 벨로키랍토르보다 더 빨랐다는 소리는 아니다. 빠르게 달릴 수 있는 구조라도 덩치로 인한 체중 때문에 한계는 있다.
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이와는 별개로 애초에 티라노사우루스 성체가 주식으로 삼는 먹잇감이 느렸다는 점을 감안하면, 어릴 때에는 몰라도 다 자란 시기에도 빠른 속도로 달릴 이유는 사실상 없다고 할 수 있다. 그 외에도 2020년에는 장거리 마라토너와 같은 방식으로 달렸다는 주장도 나왔다.
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시속 4.6km 정도이다.
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물론 운동선수라도 보통 시속 30km 정도에 일반인의 경우 시속 10~13km밖에 되지 않는 사람과 비교하면 티라노사우루스도 느리지 않다.
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이들의 추정 속도는 시속 20~30km 정도로 티라노사우루스와 큰 차이가 없다.
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오늘날의 육식동물도 자신보다 빨리 달릴 수 있는 발굽 달린 초식동물을 매복과 빠른 가속 등 여러가지 방법으로 따라잡을 수 있다.
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이는
기가노토사우루스나
카르카로돈토사우루스 같은 다른 대형 육식공룡들도 마찬가지. 다만 오늘날의 육식동물과 마찬가지로, 티라노사우루스 역시 속도만 믿고 사냥하는 것이 아니라, 적당한 타이밍을 노려서 기습하는 방식으로 사냥을 했을 것으로 보인다. 모든 초식동물들은 언제나 포식자에게서 도망치거나 반격할 준비를 하기 때문이다.
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보통 동물 세계에서 이성의 관심을 끄는 것 이외에는 생존에 도무지 쓸모없어 보이는 기관이 후대에도 퇴화하지 않고 남는 경우는 적지 않다. 오직 교미시에만 쓸모가 있음에도 자기 어필용 기관이 잘 발달한 수컷이 암컷을 차지하다 보니 결과적으로 자연 선택이 되어버린다. 당장 인간만 하더라도, 생존에 도움도 안 되는 생식기가 영장류 중에서 가장
크고 튼실하다. 동물들의 이런 면들은 일반인들에게 '쓸데없는 방향으로 진화한다'며 무시당하는 경향이 있으나 결국 생물들의 최종 목표이자 오직 하나뿐인 존재 이유가 종족번식임을 생각하면 매우 자연스러운 진화과정을 거치고 있는 것이다.
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실제로 이런 용도로 사용했다고 주장한 학설도 있었다. 다만 전술되었듯 티라노사우루스의 앞발은 체중을 지탱하는 용도로 사용했다고 보기엔 나약했다고 보이기 때문에 신빙성 부족으로 사장되었다.
[10]
참고로 이 농담을 지어낸 이가 바로 한때 <퀴즈탐험 동물의 세계>로 이름을 날린
김충원이다.
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다만 흔히 공룡의 비늘화석이라고 불리는 피부 생흔화석의 구조는 현생 조류의 다리에 있는 구조와 유사한데 이것들은 공통형질로, 여타 현생 파충류에서 볼 수 있는 비늘 계통이 아니라 깃털 발현 유전자가 억제되어서 비늘 형태로 형성된 것이다. 티라노사우루스과에서는 아직 비늘구조의 피부 화석만이 발견되었는데 이 구조들도 결과적으로는 깃털 유전자에서 발현된 것이기 때문에 새처럼 이 비늘과 함께 깃털이 있었을 가능성이 제기된 것인데 이런 관점에서 보자면 '어떤 의미로는' 전신에 깃털이 있었던 셈이 된다.
[12]
포유류 중에도 사바나기후에 적응한 결과 전신에 털이 적어진
인간이라는 예시가 있다. 하마나 고래와 같은 경우는 수중 생활을 영위한 결과이기 때문에 다소 양상이 다르다.
[13]
2017년 기준 표본명이며, 과거에는 'BHI 6230'로 알려졌다.
[14]
단 프리히스토릭 킹덤 자체는 스킨 선택 기능으로 인해 부분적으로 솜털이 난 모습과 전신에 비늘이 덮인 모습이 모두 구현되었다.
[15]
공룡대탐험,
Prehistoric Park를 만든 제작진들이 만든 다큐멘터리 영화다.
[16]
다만 그 다큐에 나온 고르고사우루스는 사실상
나누크사우루스라고 보면 된다.
[17]
이에 스캐빈저, 즉 청소부 파는 뼈를 씹어 먹기 위해 턱이 그렇게 강하다고 주장한다. 같은 육식 공룡인 알로사우루스도 그렇게 강한 턱 힘을 가지고 있지 않았다. 비슷한 예로 스캐빈저로 유명한
줄무늬하이에나와
갈색하이에나는 포유류 최강급의 턱 힘을 가졌다. (
점박이하이에나도 마찬가지지만 흔히 알려진 바와 달리 대부분의 먹이를 사냥으로 충족하고 있기 때문에 이들은 제외.) 이빨 역시 대못과 같이 뭉툭한 형태여서 뼈를 박살내기 용이하다. 상어 이빨과 비슷했던 같은 체급의 카르카르돈토사우루스와 비교된다. 무는 힘의 추정치가 3만~6만 뉴턴으로, 이는 몸무게 3~5톤의 코끼리가 몸 전체로 짓누르는 것과 같은 힘이다.
[18]
선사시대: 공룡이 지배하던 지구의 장면. 이 다큐멘터리 1화에는 죽은 거북을 먹는 티라노사우루스의 모습도 나와 이 두 설 간에 중립을 택하고 있다.
[19]
호랑이, 늑대, 곰, 악어, 상어 등
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동물들은 그냥 본능에 따라 움직이며, 이들의 목표는 그저 먹이를 구하려고 할 뿐이다. 스캐빈징을 주로 하는 동물이라고 해도 배고픈데 잡을 수 있는 먹이가 눈앞에 있으면 사냥을 하지 못할 이유가 어디 있으며, 프레데터라고 해도 눈앞에 시체가 있으면 먹지 못할 이유가 어디 있겠는가? 티렉스 역시 마찬가지로 먹이를 잡아야하면 잡고, 그럴 필요가 없이 길가에 널려있는 먹이를 먹을 수 있으면 먹었을 것이 당연한데 굳이 이걸 갖고 논쟁을 할 이유가 없다.
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다만 고생물학자 마크 위튼에 따르면, 이는 사실이 아니며 아가마과(Agamidae)에 속하는 도마뱀 중 일부는 입술에 근육이 있다고 한다.
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고생물학자이자 팔레오아티스트인 마크 위튼 작
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Inostrancevia latifrons
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Smilodon fatalis
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Crocodile monitor, Varanus salvadorii
[26]
Mandrill, Mandrillus sphinx
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Hippopotamus, Hippopotamus amphibius
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해당 링크의 보충자료 참고
[29]
연구진들에 따르면, 티라노사우루스의 턱뼈 사이에 얼마나 간격이 있었는지는 정확히 예측할 수 없어 해당 상상도는 현생 인룡류(도마뱀)보다 턱뼈의 간격을 약간 더 좁게 두었으며, 턱뼈의 간격이 이보다 더 넓었을 가능성도 있다고 한다.
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해당 일러스트레이션을 그린 고생물학자 마크 위튼에 따르면, 무리해서 입을 닫아 복원했지만 여전히 틈이 남는 것을 막을 수 없었다고 한다.
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입을 닫을 때 강한 치악력으로부터 입천장뼈를 보호하는 뼈