별 모양 흔적이 있는 발자국

1. 발자국에 별 모양이 있다?!

 전라남도 해남군 황산면 우항리에는 공룡 박물관이 거대한 규모로 건축되어 있습니다. 이 박물관은 해남에서 1992년에 공룡 발자국 화석이 발견된 이후 발자국 화석지에 건축한 박물관 입니다. 2007년에 개관하여 현재에 이르고 있죠. 이 박물관에는 여러 종류의 공룡과 익룡의 발자국, 그리고 새 발자국과 절지동물의 보행렬이 전시되어 있습니다. 최근에 절지동물의 보행렬이 잠자리의 보행렬이라는 연구가 발표되기도 하였죠(dinos119.tistory.com/entry/%ED%95%B4%EB%82%A8%EC%9D%98-%EA%B3%A4%EC%B6%A9-%EB%B0%9C%EC%9E%90%EA%B5%AD-%ED%98%B8%EC%88%AB%EA%B0%80%EC%97%90-%ED%9D%94%EC%A0%81%EC%9D%84-%EB%82%A8%EA%B8%B4-%EC%9E%A0%EC%9E%90%EB%A6%AC-%EC%9C%A0%EC%B6%A9?category=866796)

그런데 이 박물관에는 특이한 보행렬이 있습니다. 105개의 발자국이 보행렬을 이루고 있는 발자국인데, 직경 73~83cm의 둥근 모양을 한 초식공룡의 발자국입니다. 특이한 점은, 발자국 안쪽에 별 모양의 흔적이 나 있다는 점이죠. 이 흔적은 발자국 내부에서 치솟은 모양을 하고 있습니다.

해남 공룡 박물관에서 전시 중 인 별 모양의 흔적이 발견된 발자국, 출처-직접 촬영

별 모양 흔적. 출처-김용형 et al (2013)

발자국에서 발견된 이 별 모양의 보행 흔적은 매우 보기 드문 흔적입니다. 이런 흔적은 왜 생겨난 것일까요?

 

2. 목 긴 공룡이 유영한 흔적이었을까? 

 이 발자국 보행렬에 대한 첫 연구 결과는 2002년에 보고되었습니다. 현재 서울대학교의 이융남 교수님과 전남대학교의 허민 교수님의 공동 연구로 이루어진 첫 연구에서는 이 발자국이 목 긴 공룡의 것이며, 물속에서 유영하면서 앞발로 찍은 흔적이라고 결론을 내렸습니다. 발자국의 형태가 둥글며 발톱의 흔적이 없는데, 이는 목 긴 공룡의 발자국에서 보이는 특징임을 근거로 내세웠지요. 1944년에 용각류가 물속에서 앞발로 걸었을 것이라는 가설이 발표된 적이 있었습니다. 이 발자국을 연구하면서 두 교수님은 이 발자국이 그 가설을 지지한다고 주장하였습니다.

물속에서 유영하면서 앞발로 발자국을 남기는 목  긴 공룡. 출처- Lee and Huh, (2002)

 그런데 2004년에 이를 반박하는 연구가 발표되었습니다.

 

3. 진흙이 붙었다가 터진 것일까?

 2004년 호주의 퀸즐랜드 대학교의 토니 툴본 교수님은 새로운 가설을 주장하였습니다. 툴본 교수님께서는 이 발자국들이 용각류의 발자국이라는 점은 동의하였지만, 유영을 하다가 생긴 흔적이라는 주장은 반대하였습니다. 대신 툴본 교수님은 이런 흔적이 생길수 있는 2가지 모델을 제시하였습니다. 첫번째 모델은 목 긴 공룡이 진흙을 발로 밟을 때 진흙이 발에 붙었다가 발을 떼는 순간 발을 따라 진흙이 팽창하다가 터져서 생긴 흔적일 것이라는 모델입니다. 두 번째 모델은 목 긴 공룡이 진흙을 밟을 때 진흙과 함께 물이 밀려 내려갔다가 발을 떼는 순간 물이 다시 상승해서 부풀러 올랐다가 터져서 생긴 흔적일 것이라는 모델이죠. 거기에 더해서 이 발자국들이 뒤 발로 생긴 것이라고 주장하였습니다. 보통 목 긴 공룡들의 앞발은 말의 발굽과 비슷한 바깥 선이 생기는데 해남의 발자국들은 그렇지 않다는 점, 발자국의 흔적이 현재까지 알려진 어떤 목 긴 공룡들과도 앞 발자국의 형태가 맞지 않는다는 점을 근거로 하였죠. 

토니 툴본 교수님이 제시한 발자국에 흔적이 생기게 된 두 가지 모델. 출처-Lee and Lee (2006)

4. 반박

 하지만 2006년 이융남 교수님과 현재 한국 지질자원연구원 소속의 이항재 연구원님의 공동 연구에서 툴본 교수님의 이 주장은  반박되었습니다. 우선 목 긴 공룡의 앞 발은 완전히 둥근 반면 뒤 발은 그렇지 않다는 점, 해남에서 발견된 발자국의 형태는 완전히 둥근 발로 찍혔다는 점을 근거로 들며 앞발만으로 찍힌 흔적이라고 반박하였습니다. 앞발만으로 이루어져 있다는 것은 곧 유영 하면서 생긴 발자국이라는 것이죠. 거기에 더해서 발자국에 난 별 모양 흔적은 붙었다가 떨어진 흔적보다는 깨진 틈을 따라 튀어나온 것에 더 가까워 보였죠. 따라서 두 학자분은 또 다른 모델을 제시하였습니다. 목 긴 공룡이 발로 진흙을 밟았을 때 진흙 표면에 금이 가고 그 틈으로 하부에 있는 진흙이 올라와서 튀어나오는 모델이죠.

이융남 교수님과 이항재 연구원님이 제시한 발자국에 별 모양 흔적이 생기게 된 모델. 출처- Lee and Lee (2006)

5. 사실은 목 긴 공룡의 발자국이 아니다?!

 그런데 2008년에는 더 재미있는 연구 결과가 보고되었습니다. 현재 전남대학교의 황구근 선생님과 허민 교수님, 미국 콜로라도 대학교의 마린 록클리 교수님, 부경대학교의 백인성 교수님의 공동 연구 결과, 이 발자국들은 목 긴 공룡의 발자국 아닌, 두 발로 걸었던 초식공룡의 발자국이라는 결론이 나왔습니다. 몇몇 발자국에서 두 발로 걸었던 초식 공룡의 발자국과 흡사한 흔적이 발견된 것이죠. 따라서 발자국을 남긴 장본인은 두 발로 걷는 초식 공룡이라는 결론이 나왔습니다. 기존에도 둥근 형태로 인해서 두 발로 걸었던 초식공룡의 발자국이 목 긴 공룡의 발자국으로 잘못 분류된 사례가 종종 있었기에 해남에서 발견된 이 발자국들도 비슷한 결과일 것으로 결론 지은 것이었습니다.

 

두 발로 걷는 초식공룡의 발자국과 흡사한 모양의 발자국. 발가락의 흔적이 두 발로 걷는 초식공룡의 것과 흡사하다. 출처-Hwang et al., (2008)

미국 콜로라도에 있는 초식 공룡의 발자국. 출처-https://www.flickr.com/photos/rwolf/3911226786/

  거기에, 황구근 교수님과 다른 학자분들은 새로운 모델을 제시하였습니다. 이 모델에 따르면, 발자국이 발견된 지층을 이루는 암석의 맨 상부가 화산재가 섞인 모래로 이루어진 사암이라는 점을 들어 공룡이 발자국을 남길 당시에는 맨 위에 모래가 있었고 그 아래에 진흙이 있었다고 합니다. 공룡이 발로 모래를 밟을 때 모래가 깊이 파이면서 진흙에 경계가 나타나게 되고, 공룡이 발을 깊숙이 밟을수록 그 경계가 뚜렷해지고 발자국에는 수직적인 벽면이 생기게 되었다는 것이죠. 즉, 모래를 밟았던 흔적이 진흙에까지 남게 된 것입니다. 모래를 밟으면서 모래에 틈이 생겼고, 그 틈을 따라 진흙이 올라오면서 별 모양의 흔적이 생긴 것이죠.

 

초식 공룡이 발자국을 남긴 형태. 출처-Hwang et al., (2008)

  발자국에서 난 단열의 흔적 및 퇴적암들을 조사한 연구에 따르면, 이 지역은 과거 공룡이 살던 당시에 습한 기후에서 건조한 기후로 바뀌는 기후였을 것으로 보고 있다고 합니다. 기후가 변하면서 공룡들이 갈증을 해소하기 위해 물을 찾아왔다가 남긴 발자국들이란 것이죠. 해남에서 발견된 이 발자국은 매우 보기 드문 것으로 그 가치가 매우 크다고 합니다.

 

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연구 출처-

 

김용형, 김영석, & 허민. (2013). 해남 우항리 대형 공룡발자국 화석 주변에 발달하는 변형특성을 이용한 고환경과 단열 생성원인 해석. 지질학회지, 49(6), 625-637.

 

Lee, Y. N., & Huh, M. (2002). Manus-only sauropod tracks in the Uhangri Formation (Upper Cretaceous), Korea and their paleobiological implications. Journal of Paleontology, 76(3), 558-564.

 

Lee, Y. N., & Lee, H. J. (2006). A sauropod trackway in Donghae-Myeon, Goseong county, south Gyeongsang province, Korea and its plaeobiological implications of Uhangri manus-only sauropod tracks. Journal of the Paleontological Society of Korea, 22(1), 1-14.

 

Hwang, K. G., Lockley, M. G., Huh, M., & Paik, I. S. (2008). A reinterpretation of dinosaur footprints with internal ridges from the Upper Cretaceous Uhangri Formation, Korea. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 258(1-2), 59-70.

 

Thulborn, T. (2004). Extramorphological features of sauropod dinosaur tracks in the Uhangri Formation (Cretaceous), Korea. Ichnos, 11(3-4), 295-298.