대부분 파충류가 스스로 신체 부위를 절단해 위험에서 벗어날 수 있다. 그런데 2억 8,900만 년 전에 살던 고대 파충류 또한 꼬리뼈 중간에 생긴 균열을 이용해 천적의 손아귀에서 벗어났다는 연구 결과가 나왔다.

고대 도마뱀 카프토리누스(Captorhinus)는 위험에 처했을 때 스스로의 꼬리를 잘랐다. 이것은 꼬리를 자르고 도망가는 유형의 방어법 중 가장 오래된 것이다. 이 연구 결과는 사이언티픽 저널에 게재됐다.

오늘날 파충류의 먼 친척

연구를 이끈 로버트 레이츠 박사는 카프토리누스가 당시 포식자들에 비해 체구가 작았다고 설명했다. 이 파충류는 초기 페름기 동안 육지에서 번성했으며 오늘날 파충류의 먼 친척이다.

이 도마뱀의 특징은 끊어지기 쉬운 꼬리뼈다. 꼬리뼈에 생긴 균열은 마치 두루말이 휴지의 절취선과 같은 작용을 한다. 카프토리누스는 이 방법으로 육식 동물로부터 도망쳤다.

카프토리누스는 고대의 가장 보편적인 파충류로 이 종이 번성할 수 있었던 이유는 탈출 전략 때문이었다. 2억 5,000만 년 전 페름기가 끝날 때까지 이 파충류는 판게아 여기 저기에 흩어져 있었다.

카프토리누스는 멸종 후 화석 기록에서 사라졌다. 그러나 약 7,000만 년 전 이 파충류는 도마뱀으로 진화했다. 연구진은 성체 및 어린 파충류의 꼬리뼈를 70개 이상 연구했고 미국 오클라호마 주에 있는 한 동굴에서 꼬리 중간 부분이 쪼개진 파충류 뼈대를 발견했다.

자연적으로 형성된 꼬리뼈

연구진은 카프토리누스의 뼈대를 다른 파충류와 비교했다. 고생물학 및 조직학 기술에 따르면 이런 꼬리뼈 균열은 척추가 발달하면서 자연스럽게 형성됐고, 이렇게 스스로 꼬리를 자르는 기술은 페름기 파충류만이 공유한 탈출 방법이었다.

연구진은 어린 파충류일수록 천적의 공격에 노출되기 쉬우며, 새끼들은 스스로를 방어할 능력이 부족하기 때문에 꼬리를 자르는 기술이 생존에 큰 도움이 됐을 것이라고 말했다.

중요한 파충류

과거 석탄기 퇴적물에서는 여러 개의 일반적인 파충류 화석이 발견됐지만 페름기 파충류 화석은 특정 지역에서 발견됐다. 여기에는 캡토라이노모프, 프로토사우르스, 수생 파충류 및 공룡과 악어, 새의 조상인 아초사우르스 등이 포함된다.

캡토라이노모프는 오늘날 북미 및 유럽에서 흔했던 것으로 추정된다. 몸 길이가 2~3m에 달할 정도로 거대한 종이지만 페름기 후반에는 개체 수가 급격하게 줄었다. 트라이아스기 때는 소수의 그룹만이 살아남은 것으로 보인다.

페름기 이후에는 지구 역사상 가장 규모가 큰 멸종이 발생했다. 이 시기에 멸종된 동물의 대부분은 해양 무척추생물이었다.

캡토라이노모프의 대표

북미 페름기 화석을 기반으로 살펴 본 카프토리누스는 다리가 가늘고 길며, 두개골 길이는 7cm였다. 이것은 현대 도마뱀과 흡사한 형태다. 카프토리누스는 캡토라이노모프의 대표종이며 턱 근육이 부착될 유격이 없는 단단한 두개골이 특징이다.

이에 따라 물고 씹는 데 특화된 강한 턱을 가진 다른 파충류들이 캡토라이노모프를 대체하기 시작했다. 소규모의 캡토라이노모프는 멸종되기 전 트라이아스기에 살았던 흔적이 남았다.

다시 자라는 꼬리

우리가 익히 알고 있듯 도마뱀의 꼬리는 다시 자란다. 연구진은 도마뱀 꼬리 재생에 관여하는 유전자를 찾아냈으며 이것은 인간의 팔다리를 재생하는 방법을 연구하는 데 중요한 단서가 될 수 있다.

연구진은 그린에놀 도마뱀의 꼬리 표본을 얇게 잘라 2만 3,000개의 유전자를 조사했고 꼬리 재생에 관여하는 326개 유전자를 발견했다. 즉 도마뱀의 DNA에 꼬리를 재생하는 방법이 심어져 있는 것이다.

연구진은 꼬리 성장이 꼬리 끝부분을 중심으로 발생할 것이라고 예상했지만, 세포는 근육, 연골, 척수, 꼬리 전체 피부 등을 모두 포함하는 여러 다른 주머니로 분화됐다. 애리조나주립대학 구스미 겐로 박사는 도마뱀의 꼬리가 다시 자라 예전처럼 기능하기까지는 60일이 걸린다고 말했다.

[researchpaper 리서치페이퍼=강민경 기자]