논문을 읽다/포유류

공룡인듯 공룡이 아닌 그런 동물(1). 초기 발견사와 분류

화석사랑 지질사랑 2023. 5. 6. 08:44

  어릴 적부터 제가 봐온 여러 공룡 책에는 꼭 단골로 등장하는 생물이 있었습니다. 공룡 이전에 살았던 생물을 소개할 때마다 거의 항상 등장한 생물이었습니다. 지금도 여러 대중매체에서 흔히 모습을 보이는 이 생물은 디메트로돈이라는 생물입니다. 공룡과 매우 닮았기에 공룡으로 오해받고는 하지만 사실 공룡이랑은 매우 먼 생물입니다.

 

서대문 자연사 박물관에 전시된 디메트로돈 모형. 출처- 직접 촬영

 

(1). 공룡같은데 공룡이 아니다?

   언뜻 보기엔 공룡 같은데 왜 공룡이 아닌 걸까요? 척추동물이 육상에 진출하고 난 후로 여러 분류로 진화하였습니다. 이 진화는 머리뼈의 형태, 좀 더 정확히 말하자면 눈 뒤쪽의 측두창(fenestra)이라고 부르는 구멍의 숫자 및 위치에 따라 차이가 납니다. 척추동물의 두개골은 여러 뼈로 이루어져 있는데, 단궁류의 경우에는 정수리를 이루는 뼈인 두정골(parietal) 아래에 위치한 여러 뼈가 만나는 지점에 구멍이 있습니다. 이 지점은 눈의 뒤쪽에 있는 뼈인 후안와골, 머리 후방을 이루고 있는 뼈인 측두골, 눈 아래 뒤쪽을 이루는 뼈인 관골과 위턱을 이루는 뼈 중 하나인 방형골과 관골이 만나는 부분에 위치한 방형관골등 여러 뼈가 만나는 지점입니다. 이 구멍은 턱 근육이 부착되는 곳으로, 아래턱을 움직이는데 사용되는 근육이 여기에 부착됩니다. 이렇게 1쌍의 구멍이 머리의 눈 뒤에서 살짝 아래쪽에 양측에 위치해있다는 특징은 단궁류에서만 보입니다. 이 단궁류에는 카세아사우리아, 펠리코사우리아등 여러 분류군이 살았던 것으로 보이나, 현재는 포유류만이 살고 있습니다. 즉, 이 글을 읽고 있는 독자 여러분도 단궁류인 것이죠 (다만 사람의 경우에는 이 구멍이 매워져서 보이지 않습니다.). 그에 반해서 공룡은 단궁류가 아닌 이궁류라는 분류군에 속합니다. 정확히는 이궁류의 한 종류인 지배파충류에 속합니다 (지배파충류에 대해서 읽으러 가기).

 

단궁류의 머리뼈구조. 1: 두정골(parietal), 2:후안와골(postorbit), 3:측두골(squamosal), 4: 관골(jugal), 5:방형관골(quadratojugal), 6: 방형골(quadrate). 출처- https://en.wikipedia.org/wiki/Synapsid

 

  디메트로돈 역시 이 단궁류에 속합니다. 따라서 생긴 모습은 영락없이 공룡처럼 생겼지만(?), 사실 디메트로돈은 공룡보다는 우리 사람에 더 가깝습니다. 디메트로돈은 단궁류의 한 분류군인 에우펠리코사우리아의 스페나코돈과(Sphenacodontidae)에 속합니다. 이들은 머리의 주둥이가 길고 턱 근육이 강하게 부착되어 있다는 특징이 있습니다.

 

디메트로돈의 두개골. 1쌍의 측두창만이 각각 머리의 양 측면에 존재한다. 디메트로돈이 공룡과 같은 파충류가 아니라 포유류에 더 가깝다는 근거이다. 출처- https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dimetrodon_skull.jpg

 

2. 첫 발견

  디메트로돈이란 이름은 언제, 누가 붙인 걸까요? 이 이름은 1878년에 미국의 고생물학자 에드워드 드링커 코프(Edward Drinker Cope)로, 그는 텍사스 레드 층원(red beds)에서 디메트로돈의 두개골을 처음 발견하여 학계에 보고하였습니다. 당시 그는 디메트로돈 인키시부스 (Dimetrodon incisivus)라는 학명을 붙였습니다. 

 

디메트로돈 인키시부스의 두개골. 출처- Case (1910).

 

  디메트로돈이라는 학명이 탄생하게 된 표본인 인키시부스종. 그런데 재미있게도 정작 이 종은 현재는 유효하지 않습니다. 1940년에 하버드 대학교의 알프레드 셔우드 로머(Alfred Sherwood Romer) 교수와 브라질의 고생물학자 르웰린 이보르 프라이스 (Llewellyn Ivor Price)의 공동연구에서 디메트로돈을 비롯한 펠리코사우리아의 분류군을 재정리한 연구를 발표하였습니다. 해당 연구에서는 기존에 발견된 디메트로돈 및 친척 동물들의 분류를 재정리하면서 디메트로돈의 종을 총 12종으로 재분류하였습니다. 그 과정에서 디메트로돈이 아닌 다른 동물로 분류된 것들도 디메트로돈으로 재분류를 하기도 하였죠. 그렇게 1878년에 처음 명명 이래로 디메트로돈은 현재까지 총 12종이 유효한 종으로 인정되고 있습니다. 

 

여러 종류의 디메트로돈. 출처- https://en.wikipedia.org/wiki/Dimetrodon#cite_note-RP40-43

 

 

3. 공룡에서 디메트로돈으로

  위에서 디메트로돈이란 학명이 붙게 된 화석이 1878년에 보고가 되었다고 하였죠? 그런데 후에 밝혀진 연구에 따르면 1878년에 코프가 명명을 하기 전에 이미 디메트로돈의 화석은 발견이 된 상태였다고 합니다. 1845년에 오늘날 캐나다에 위치한 프린스에드워드아일랜드주(Prince Edward Island)라는 곳에서 처음 발견되었습니다. 당시 주둥이의 일부만 발견되었던 이 화석을 처음 연구하였던 조세브 레이디는 1854년에 이 화석이 공룡의 것이라고 결론 내리며 바티그나투스 보레알리(Bathygnathus borealis)라는 학명을 부여하였습니다. 이 화석은 캐나다에서 2번째로 발견된 척추동물의 화석이었습니다.

 

바티그나투스 보레알리의 화석. 출처- Brink et al., (2015).

 

  그렇게 캐나다에서 발견된 2번째 척추동물의 화석이자 공룡으로 인정된 바티그나투스 보레일라. 그런데 이 화석은 무려 100년이 훨씬 지난 2015년에 들어서서 디메트로돈으로 새로 분류가 되었습니다. 현재 캐나다 마니토바 대학교의 키르스틴 브린크(Kirstin S. Brink) 교수 -연구를 하였던 당시엔 토론토 대학교 소속의 박사과정 대학원생-와 칼턴대학교(Carleton University)의 힐러리 마딘(Hillary C. Maddin) 교수, 로열 온타리오 박물관의 데이비드 에반스(David C. Evans) 교수와 토론토 대학교의 로버트 레이즈 (Robert R. Reisz)교수의 공동 연구결과, 바티그나투스 보레알리의 화석의 이빨 형태에서 디메트로돈과 유사한 특징을 발견하였을 뿐더러 턱에서 보인 특징을 분류 분석 결과 바티그나투스 보레알리는 디메트로돈과 매우 가까운 것으로 결론이 나왔습니다. 따라서 연구진은 바티그나투스를 공룡이 아닌 디메트로돈으로 재분류하였습니다. 공룡으로 생각되었던 화석은 이제 단궁류의 화석으로 재분류 되었습니다. 

   본래 생물의 학명을 명명할 때는 원칙적으로 처음 명명된 학명이 인정되는 것이 규칙입니다. 따라서, 원래라면 디메트로돈이 아니라 바티그나투스라는 학명이 인정되어야 하였습니다. 더 먼저 명명된 학명이기 때문이지요. 이대로라면 디메트로돈이란 학명은 말소되었어야 합니다. 하지만 우리가 알다시피 디메트로돈이라는 학명이 더 널리, 그리고 더 많이 쓰이고 있습니다. 학계에서든 대중문화에서든 말이죠. 이는 2000년 1월 1일에 지정된 국제동물명명규약 (International Code of Zoological Nomenclature)의 새로운 규칙 덕분입니다. 설렁 나중에 명명 되었다하더라도 두 번째 학명이 50년 동안 25곳 이상의 학술지에서 사용되고 처음 명명된 학명이 그리 널리 쓰이지 않았다면 나중에 명명된 학명이 유효한 것으로 인정되는 규칙입니다. 디메트로돈은 50년동안 여러 학술지에서 꾸준히 사용된 반면 바티그나투스라는 학명은 그리 널리 사용되지 않았습니다. 이 덕분에 디메트로돈이란 학명은 지금까지 널리 쓰일 수 있게 된 것입니다.

  하마터면 이름이 강제로(?) 바뀔 위기가 있었던 생물 디메트로돈. 이 동물의 등을 보면 매우 재밌게 생긴 돛이 달려있습니다. 이 장식물은 어디에 쓰인 것일까요? 다음 편에선 그에 대해서 다루어 보겠습니다.

(계속)

 

연구 및 자료 출처-

https://en.wikipedia.org/wiki/Dimetrodon#Paleobiology

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Sphenacodontidae

 

https://phys.org/news/2015-11-canuckosaur-canadian-dinosaur-dimetrodon-borealis.html

(phys org- Canuckosaur! First Canadian 'dinosaur' becomes Dimetrodon borealis)

 

Brink, K. S., Maddin, H. C., Evans, D. C., & Reisz, R. R. (2015). Re-evaluation of the historic Canadian fossil Bathygnathus borealis from the Early Permian of Prince Edward Island. Canadian Journal of Earth Sciences52(12), 1109-1120.

 

Case, E. C. (1910). Description of a skeleton of Dimetrodon incisivus Cope. order of the Trustees, American Museum of Natural History.

 

Cope, E. D. (1877). On reptilian remains from the Dakota beds of Colorado. Proceedings of the American Philosophical Society17(100), 193-196.

 

Cope, E. D. (1878). Descriptions of extinct Batrachia and Reptilia from the Permian formation of Texas. Proceedings of the American philosophical Society17(101), 505-530.

 

Romer, A. S., Price, L. W., & Price, L. I. (1940). Review of the Pelycosauria (Vol. 28). Geological Society of America.

 

 

 

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