논문을 읽다/공룡 및 조류

스텔라사우루스-북미에서 발견된 중간단계 뿔공룡

화석사랑 지질사랑 2020. 8. 2. 21:56

 공룡에는 여러 종류가 존재한다. 아무리 공룡을 모르는 사람이라 해도 그걸 모르진 않는다. 그중에서 뿔공룡은 많은 사람에게 매우 친숙한 이미지를 가지고 있다. 뿔공룡은 1872년 미국의 척추고생물학자인 에드워드 드링커 코프가 아가타우마스라는 공룡을 명명하면서 그 연구가 시작되었다(다만 현재 이 학명은 더 이상 학계에서 사용되지 않는 학명이다.)

코프가 발견한 아가타우마스의 화석(좌)과 복원도(우) 출처-https://en.wikipedia.org/wiki/Agathaumas

 현재 뿔공룡, 그중에서 얼굴에 뿔이 발달한 계통은 둘로 나누어진다. 센트로사우루스아과, 카스모사우루스아과. 이 두 그룹의 차이점은 1). 주둥이, 2). 뿔의 형태, 3). 머리장식의 형태에서 차이가 난다.

 

센트로사우루스아과: . 부리가 삼각형에 가까운 형태. . 큰 크기의 코 위 뿔(예외인 공룡도 존재). . 작은 크기의 눈 위 뿔(예외인 공룡도 존재). . 짧고 둥근 형태의 머리장식

 

 

카스모사우루스아과: . 부리가 새의 부리와 더 가까운 형태. . 작은 크기의 코 위 뿔. . 큰 크기의 눈 위 뿔. . 길고 네모 형태의 머리 장식.

 

센트로사우루스아과에 속하는 공룡 센트로사우루스(좌)와 카스모사우루스아과에 속하는 트리케라톱스(우)의 창이점. 두 공룡은 머리에서 4가지 차이가 있다. 출처-https://ko.m.wikipedia.org/wiki/%ED%8C%8C%EC%9D%BC:Centrosaurus_apertus_skull_and_jaws,_Dinosaur_Provincial_Park,_Alberta,_Canada,_Late_Cretaceous_-_Royal_Ontario_Museum_-_DSC00078.JPG  https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Smithsonian-Triceratops-skull-cast-0006aw.jpg

 

스티라코사우루스

센트로사우루스아과에 속하는 공룡 중에서 스티라코사우루스라는 공룡이 있다. 이 공룡은 코 위에 뿔이 매우 크게 있으며, 동시에 머리에 달린 머리장식에도 많은 뿔이 달린 공룡이다. 이 공룡은 1913년에 캐나다의 공룡공원층에서 처음 발견되었고 스티라코사우루스 알베르텐시스(Styracosaurus albertensis)로 명명되었다. 

스티라코사우루스의 모습. 출처-https://en.wikipedia.org/wiki/Styracosaurus#/media/File:Styracosaurus_BW.jpg

 스티라코사우루스는 알베르텐시스종 외에 1930년 미국의 투메디슨층(Two medicine formation)에서 또 다른 스티라코사우루스의 화석이 발견되었다. 이 화석에 스티라코사우루스 오바투스(Styracosaurus ovatus)가 명명되었다. 그러나 2010년 연구에서 이 공룡은 머리에 달린 뿔 장식의 형태가 스티라코사우루스와 차이점이 있어서 새로운 종으로 명명될 것이 요구되었다. 그래서 스티라코사우루스 오바투스라는 학명은 루베오사우루스 오바투스(Rubeosaurus ovatus)라는 이름으로 재명명 되었다. 처음 재명명할 당시에 루베오사우루스는 스티라코사우루스와 거리가 있는 공룡으로 판단되었다가 2017년 연구에서 서로 가까운 공룡인 것으로 재분류가 되었다.

루베오사우루스 오바투스의 복원도. 출처-https://en.wikipedia.org/wiki/Rubeosaurus

 루베오사우루스는 총 두 표본이 발견되었다. 표본 하나는 USNM11869, 그리고 또 하나는 MOR492였다. 

 

투메디슨층의 뿔공룡 스텔라사우루스

 위에서 언급했듯, 루베오사우루스가 발견된 지층은 미국 몬태나의 북서쪽에 위치한 백악기 시기 지층인 투메디슨층(Two medicine formation)이다. 1992년 이 지층에서 뿔공룡이 무려 3종류가 발견되었다.  Taxon A, Taxon B, Taxon C로 발견된 이  공룡들 중에서 Taxon B는 에이니오사우루스, Taxon C는 아켈로우사우루스로 명명되었다.

아켈로우사우루스(좌)와 에이니오사우루스(우). 출처-https://en.wikipedia.org/wiki/Einiosaurus  https://en.wikipedia.org/wiki/Achelousaurus

 이 중에서 Taxon A가 제일 관건이자 동시에 이번 포스팅에서 다루는 연구에서 다루는 공룡의 화석이다. 이 화석표본의 번호는 MOR492로, 위에서 언급했던 루베오사우루스로 분류되었던 화석이다.

스텔라사우루스(MOR492)의 머리 부분 화석(좌)과 주둥이 일부(우). 출처-https://en.wikipedia.org/wiki/Stellasaurus

2020년에 새로운 연구가 발표되었다. 본 연구에서는 MOR492 표본을 루베오사우루스가 아닌 스텔라사우루스 안켈라에(Stellasaurus ancellae)라는 학명이 부여되었다. 왜 다른 이름이 붙여진 것일까? 거기에는 이야기가 좀 길기에

다음에 다루기로 하고, 우선 스텔라사우루스가 가진 진화적 의미에 대해서 좀 더 살펴보자.

 

스텔라사우루스의 분류군

Ceratopsia Marsh, 1890

Neoceratopsia Sereno, 1986

Ceratopsidae Marsh, 1888

Centrosaurinae Lambe, 1915

Stellasaurus gen. nov.

Stellasaurus ancellae gen et. sp. nov.

 

중간과정!

 현대 진화생물학에서 생물의 진화는 두 가지 패턴으로 나타난다. 향상 진화(Anagensis)와 분기 진화(Cladogenesis). 쉽게 이야기 하자면 향상 진화란 한 종이 다른 종으로 진화하는 과정을 이야기 하는 것이고, 분기 진화란 생물이 2가지 이상의 분류군으로 갈라지는 방향으로 진화를 하는 것이다. 즉 두 진화과정의 차이는 갈라지는가, 갈라지지 않는가 차이이다.

향상 진화(좌)와 분기 진화(우). 둘 다 진화과정이며 차이점은 갈라지는가 갈라지지 않는가 차이이다. 출처-http://news.unm.edu/file?fid=58dd7818a138352484425d9b

 본 연구에서는 스텔라사우루스의 표본을 연구한 결과 화석이 발견된 지층의 층서학적, 분류학적 등을 근거로 잭 호너 박사의 주장대로 스텔라사우루스가 스티라코사우루스와 에이니오사우루스-아켈로우사우루스로 진화하는 과정에 있는 중간종으로 결론을 내렸다.즉 향상진화의 한 예시이다.

 그러면 스티라코사우루스는 어떻게 진화를  한 것일까? 기존에 발견된 뿔공룡 스티라코사우루스와 에이니오사우루스, 아켈로우사우루스, 파키리노사우루스의 머리뼈를 살펴본 결과 머리에 있는 뿔의 모양이 변하는 경향성이 존재하였다.  전체적으로 길이가 긴 스티라코사우루스의 뿔이 스텔라사우루스에서는 점차 줄어드는 모습을 보이다가 에이니오사우루스에 와서는 머리 뿔의 길이가 더 짧아지며, 아켈로우사우루스에서부터는 머리 위에 달린 뿔이 옆으로 휘어지기 시작하였다. 그리고 파키리노사우루스의 머리뿔이 옆으로 강하게 휘었다. 화석이 발견된 층서연구에 따르면, 이 진화는 7천6백십만 년 전(스티라코사우루스)에서 7천 5백2십만 년전(스텔라사우루스) 그리고 7천5백십만년전(에이니오사우루스), 7천5백4만 년전(아켈로우사우루스), 그리고 최종적으로 6천9백만 년 전에 살았던 파키리노사우루스에까지 이어졌다. 

스티라코사우루스에서부터 시작된 뿔공룡의 진화과정. 출처- J.P.Wilson et al (2020)에서 변형

간단 요약

(1). 미국의 투 메디슨 층에서 1992년에 뿔공룡의 화석이 발견되었고 스텔라사우루스로 명명되었다.

 

(2). 발견된  화석의  연구 결과 스텔라사우루스는 뿔공룡 스티라코사우루스->아켈로우사우루스, 에이니오사우루스->파키리노사우루스 진화 과정의 진화과정에서 스티라코사우루스와 아켈로우사우루스의 중간과정에 위치한 공룡중 하나인것으로 결론이 났다,

 

연구 출처-

Wilson, J. P., Ryan, M. J., & Evans, D. C. (2020). A new, transitional centrosaurine ceratopsid from the Upper Cretaceous Two Medicine Formation of Montana and the evolution of the ‘Styracosaurus-line'dinosaurs. Royal Society Open Science, 7(4), 200284.

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