[책걸상 '벽돌 책' 함께 읽기] #27. <경이로운 생존자들>

“ 어째서 육상 포유류는 공룡만큼 커지지 않았을까? (…) 이 수수께끼를 간단하게 설명할 방법은 없지만, 나는 폐와 관련이 있지 않을까 의심하고 있다. 포유류의 폐는 밀물과 썰물처럼 팽창하고 수축함에 따라 호흡이 들고 나간다. 숨을 쉬면서 가슴이 부풀었다 가라앉았다 할 때마다 이것을 느낄 수 있다. 하지만 새는 다르다. 새의 경우에는 공기가 폐를 통과해 빠져나간다. 그래서 공기가 한 방향으로만 흐른다. (…) 새가 숨을 들이마시면 산소가 풍부한 공기의 일부는 직접 폐를 통과하고 그 나머지는 기낭으로 들어간다. 그리고 기낭이 수축할 때는 그 안에 들어 있는 여전히 산소가 풍부한 공기가 숨을 내쉬는 동안에 폐를 통과한다. 이는 조류, 그리고 그와 동일한 폐를 갖고 있었던 거대한 공룡은 숨을 들이마쉴 때나 내쉴 때 모두 산소를 얻을 수 있었던 의미다. 따라서 공룡은 크기가 비슷한 포유류보다 숨을 쉴 때마다 더 많은 산소를 흡수할 수 있다. 거기서 끝이 아니다. 기낭은 몸 곳곳으로, 심지어 뼈로도 확장되어 에어컨 역할도 하고, 골격의 무게를 줄이는 역할도 한다. 따라서 대형 공룡은 호흡이 더 효율적이고, 몸도 더 쉽게 식힐 수 있고, 골격도 더 가볍고 유연했다. ”

“ 대왕고래는 이런 '극단적인 포유류' 중에서도 가장 극단적인 동물이다. 이것은 그냥 현존하는 최대의 포유류가 아니라 지구 역사상 가장 큰 동물이다. 그 누구도 이보다 큰 동물의 화석을 찾지 못했다. 즉 대왕고래가 지구의 역사를 통틀어 헤비급 세계기록 보유자라는 말이다. 이것은 단순하지만 정말 심오한 말이니까 다시 한번 되풀이해보자. 역사상 살았던 가장 큰 동물이 지금 당장 우리 곁에 살아 있다! ”

“ 포유류의 폐는 밀물과 썰물처럼 팽창하고 수축함에 따라 호흡이 들고 나간다. 숨을 쉬면서 가슴이 부풀었다 가라 앉았다 할 때마다 이것을 느낄 수 있다. 하지만 새는 다르다. 새의 경우에는 공기가 폐를 통과해 빠져나간다. 그래서 공기가 한 방향으로만 흐른다. 이 놀라운 공학적 업적을 가능하게 한 것은 풍선처럼 생긴 기낭이다. ”

“ 대형 공룡은 호흡이 더 효율적이고, 몸도 더 쉽게 식힐 수 있고, 골격도 더 가볍고 유연했다. 내 생각에는 이것이 육상 포유류가 공룡처럼 거대한 크기로 자라지 못한 이유가 아닐까 싶다. ”

“ 다윈의 유제류, 아니면 적어도 그들 중 대부분은 말, 코끼리 맥과 가까운 사촌관계임이 밝혀졌다. 이들은 팔레오세에 북아메리카대륙과 남아메리카대륙에 걸쳐진 섬들을 넘나들던 뉴멕시코 콘딜라스 같은 고대 태반류 선조들로부터 진회 했을 가능성이 있다. 그러다 팔레오세에서 에오세로 넘어가면서 남아메리카대륙이 북아메리카대륙과 제대로 분리됐고, 북반구 종과 남반구 종이 각자의 길을 가게됐다. ”

“ 이 할머니를 지나가며 보았거나 그저 잡담이나 몇 마디 나누고 끝났다면 몰랐겠지만 사실 이 친절한 할머니는 세계 최고의 화석 수집가 중 한 명으로 한때는 공룡과 포유류의 흔적을 쫓아 모래사막 깊숙한 곳으로 탐험을 가기도 했고 여성이 이끄는 최초의 대규모 화석 사냥탐험대 중 하나에서 대장을 맡기도 했었다. 이 여성의 이름은 조피아 키엘란야보로프스카이고 나의 영웅이다. ”

“ 코즈워프스키 교수의 집에서 이루어진 한 강의에서 중앙아시아 탐사에 대한 이야기가 나왔다. 이것은 카리스마 넘치는 탐험가 로이 채프먼 앤드루스의 지휘 아래 1920년대에서 1930년대 초반에 몽골의 화석 수집을 위해 떠난 장기 여행이었다. 소문에 따르면 앤드루스가 영화 <인디아나 존스>의 주인공에 영감을 불어넣은 인물이라고 한다. 이 탐험은 한마디로 전설이었다. ”

“ 다구치류는 전형적인 백악기 포유류였다. 적어도 북반구 대륙에서는 그랬다. 발견된 종이 100종이 넘고 고비사막에서 발견된 모든 포유류의 화석 중 70%가 다구치류다. 조피아는 몇몇 신종을 보고했다. 대부분 크훌산 헤르맨차브 그리고 또 한 곳의 멋진 장소에서 그녀의 연구진이 발견한 것을 바탕으로 이루어졌다. 이 멋진 장소는 로이 채프먼 앤드루스가 대원들이 그곳에서 첫 화석을 발견했을 때 '불타는 절벽'이라고 불렀던 사암 능선으로 이 능선이 사막 하늘을 배경으로 불타는 주황색의 형상을 하고 있었다. 고비사막의 다구치류 중에 크립토바타르가 있다. 가장 흔한 변종으로 조피아가 1970년에 명명한 몇몇 두개골과 골격을 통해 알려졌다. '바타르'는 영웅을 의미하는 몽골어다. 몽골의 수도 울란바토르도 같은 뿌리에서 나온 말로 과거 공산주의의 유물인 '붉은 영웅'이라는 뜻이다. 아마도 내가 조피아의 작업실을 방문했을 때 그 상자 안에는 또 다른 신종으로 확인되기를 기다리던 더 많은 '바타르' 후보감들이 숨어 있었을 것이다. 조피아는 1971년에 수집을 멈추어야 했지만, 그 후로 다른 연구진이 새로운 고비사막 다구치류들을 무수히 발견했다. 1990년에 몽골 공산당이 무너지고 난 후에 거의 곧바로 미국 자연사박물관 대원들이 앤드루스의 중앙아시아 탐사를 재현했다. 이 탐사대를 이끈 사람은 마이크 노바체크와 마크 노렐이었다. ”

“ 그 이유를 알 것 같았다. 리토보이가 섬에 살았다는 것을 기억하자. 섬은 살기의 고된 장소다. 적어도 본토와 비교하면 공간도 좁고 자원도 별로 없을 때가 많다. 섬으로 떠내려간 많은 현대 포유류는 새로운 고향의 제약에 적응하기 위해 자신의 생물학과 행동의 측면들을 바꾸는 것으로 알려져 있다. 가장 흔한 게 뇌의 변화다. 뇌 크기가 작아지는 경우가 많다. 이는 아마도 에너지를 절약하기 위함일 것이다. 큰 뇌를 유지하는 데는 많은 비용이 들기 때문이다. 리토보이는 아주 먼 백악기 생명체임에도 현대 포유류가 갖추고 있는 고등 생존 기법을 구사할 수 있었던 것으로 보인다. 다구치류가 백악기 말기에 번성했음을 보여주는 또 다른 눈에 띄는 사례가 있다. 이들은 적응 능력이 대단히 뛰어나서 환경의 변화에 따라 치아, 식습관, 심지어 뇌도 미세 조정할 수 있었다. 그리고 2021년에 발견된 집단 서식지 화석에서 볼 수 있듯이 사회적 집단을 이루어 함께 굴을 파고 둥지를 틀기도 했다. 이들은 체구가 작아서 공룡이 여전히 활보하고 있는 세상에 대놓고 나설 수는 없었지만, 백악기의 밑바닥은 그들의 세상이었다. ”

“ 다구치류는 그 모든 재능과 성공에도 불구하고 백악기 동안 급속하게 변화하는 많은 동물 중 하나였다. 이런 진화의 서곡을 지휘한 것은 식물이었다. 그렇다고 아무 식물이나 다 그런 것은 아니었다. 나는 음악에 비유했지만 다른 고생물학자들은 반란에 비유하기를 좋아한다. 이들은 약 1억 2500만 년 전부터 8천만 년 전 사이 백악기 중기부터 후기 사이의 기간을 백악기 육상 혁명이라 부른다. 이 때는 다양화와 격변의 시기로 원시 공동체에서 좀 더 현대적인 세상으로 변모하면서 알록달록한 꽃, 향기 나는 열매, 윙윙거리는 곤충, 지저귀는 새, 그리고 우리 이야기의 주인공인 여러가지 새로운 포유류 등으로 숲의 활력이 넘쳤다. 이 새로운 포유류 중에는 오늘날의 태반류와 유대류의 직계 선조도 포함되어 있었다. ”

“ 이 반란의 주인공은 설마 싶을 정도로 온순하기 그지없는 혁명가였다. 상록수 숲의 그늘이나 호수의 변두리에서 살고 있던 작은 초본류와 관목들이었다. 항상 그곳에 있으면서 그늘진 유배지에서 때를 기다렸다. 내부로부터의 반란이었던 것이다. 속씨 식물의 꽃과 열매는 곤충에 의한 꽃가루받이와 광범위한 확산을 촉진했다. 이들은 밀도가 높아진 잎맥을 통해 더 많은 물을 운반할 수 있었고 기공(이산화탄소를 흡수하는 이파리 위의 작은 구멍)의 수가 증가해서 광합성을 하는 동안 자체적인 먹이를 만드는 데 필요한 원재료를 더 많이 들여올 수 있어 빠르고 효율적으로 성장할 수 있었다. 다구치류에게는 새로 등장한 풍부한 속씨식물이 하늘이 내려준 양식이었다. 조피아의 바타르들과 마차시의 뇌가 콩할만 한 리토보이는 교두가 여러 개 돋아 있는 큰어금니를 이용해서 이파리, 줄기, 새싹, 열매, 꽃, 뿌리, 그리고 성장 속도가 빠른 이 속씨식물 혁명가들의 다른 부위를 뒤쪽 방향으로 씹어 먹었을 것이다. 이 식물은 일반적으로 양치식물의 잎이나 솔잎보다 영양이 더 풍부했다. 다구치류가 백악기 후기에 번성했던 이유가 바로 이것이었다. 이들은 새로운 초록 식물을 먹이로 활용하기 위해 교두가 여러 개 달린 더 크고 복잡한 치아를 발달시키고 있었다. 그리고 이 과정에서 서로 다른 식물을 전문적으로 먹는 수십 가지 신종으로 다양화했다. ”

“ 수아강의 큰어금니는 트리보스패닉이었다. 고대 그리스어에서 갈기 또는 마찰을 의미하는 '트리보'와 자르기 또는 쐐기를 의미하는 '스펜'을 결합해서 만든 용어다. 이 새로운 큰어금니는 진화의 놀라운 발명품이었다. 그 이름이 암시하듯 두 가지 기능을 같이 수행할 수 있기 때문이다. 이 치아는 갈면서 자를 수 있다. 다구치류는 선조로부터 파생된 더 발전된 치열을 통해 쥐라기와 백악기의 다른 포유류보다 앞서 나갈 수 있었다고 앞쪽에서 말했다. 이들의 치열에는 자르는 용도의 작은 어금니와 가는 용도의 큰 어금니가 통합되어 있었다. 수아강은 여기서 한 발 더 나갔다. 이들은 한 번의 씹기 동작(스트로크)으로 자르기와 갈기를 동시에 하는, 그것도 둘 다 아주 잘하는 큰어금니를 발달시켰다. 다구치류는 턱 전체가 스위스 군용 칼 역할을 했다면 수아강은 치아 하나하나에 여러 가지 도구가 꾸러미로 갖추어져 있었다. ”

“ 거울을 보면 당신의 아래쪽 어금니가 앞쪽과 뒤쪽으로 나뉘어 있고 양쪽 모두 낮은 언덕으로 경계 지워져 있는 것을 볼 수 있다. 이것이 트리고니드와 탈로니드이고 언덕은 교두다. 당신과 나도 트리보스패닉 동물이다! 사람의 경우는 교두가 완만해서 트리고니드와 탈로니드의 차이가 확실하지 않다. 이것은 우리처럼 가리지 않고 다양하게 먹는 잡식성 식습관의 이상적인 구성이다. 하지만 잊지 말자. 이것은 곤충을 잡아먹던 우리의 머나먼 선조가 개척한 고대의 트리보스패닉 설계에서 변형되어 나온 것이다. 이번에도 역시 진화의 혁신이 곤충을 잡아먹는 생태적 지위에서 생겨났다. 이 생태적 지위는 포유류의 실험과 다양화의 거대한 산실이었다. ”