미라클 모닝을 하는 일잘러들의 참고서
2023.9.9 | 649호 | 구독하기 | 지난호

지금 고개를 들어 하늘을 잠시 보세요. 집에 계신다고요? 그럼 창문을 열고 하늘을 잠시 바라보세요. 하늘을 날아다니는 ‘새’를 보셨나요? 그렇다면 수억 년 전, 지구를 점령했던 공룡을 보신 것이나 다름없습니다. 


이제는 많이 알려진 내용인데요, 공룡의 일부는 새로 진화했습니다. 우리 곁에서 ‘구구구구~’ 하면서 고개를 주억거리는 비둘기가 바로 공룡이었던 거죠. 우리가 즐겨 찾는 ‘닭’도 마찬가지 구요. 


영화 쥬라기공원에 등장하는 공룡의 모습도 바뀌어야 한다는 얘기도 많아요. 차갑고 냉혹해 보이는, 도마뱀이나 악어가 연상되는 모습뿐 아니라 알록달록, 찬란한 ‘깃털’을 가진 커다란 ‘타조’같은 공룡도 등장해야 한다는 거죠.


이번 주간과학에서는 공룡의 진화와 최근 발견된 화석에 대해서 짤막하게 살펴볼게요. 

   오늘의 에디션  
  1. 1억5000만년 전 살았던 '공룡새' 발견
  2. 왜 '공룡새'만 살아남았을까
  3. 강력한 '해양열파(?)'를 대비하라
  4. 더워서 광합성 못하는 식물
  5. 정정합니다
쥐라기 후기 시대에 살았던 날 수 있는 공룡이라고 해요. 공룡처럼 보이시나요, 아니면 닭처럼 보이시나요. <사진=네이처, Mr. Chuang Zhao>

1억5000만년 전 살았던 '공룡새' 발견

 

이번 주 네이처에 재미있는 연구 성과가 소개됐습니다. 중국의 푸젠지질연구소 연구진의 논문인데요(논문), 1억4800만년 전에서 1억 5000만년 전, 새처럼 생긴 어린 공룡이(꿩과 같은 크기라고 합니다) 중국 남동부에 있는 한 늪에 빠져 목숨을 잃고 맙니다. 


2022년 이 화석이 발견됩니다. 시조새와 동시대를 살았을 것으로 추정되는 새를 닮은 공룡. 그런데 시조새와 달랐다고 하는데요, 과학자들은 1억 5000만년 전에도 새 형상을 한 다양한 공룡이 지구상에 존재했을 것이라는 결론을 내립니다. 


중국 연구진은 이번에 발견된 공룡 화석의 이름을 발견된 지역명을 따서 ‘푸젠비네이터 프로디지오수스(Fujianvenator prodigiosus)’라고 이름 지었는데요, 완전한 꼬리가 보이지는 않았는데 몸통, 팔다리에서는 새와 비슷한 특징들이 발견됐다고 합니다. 


또한 정강이뼈가 허벅지뼈보다 두배 가량 길었는데, 이는 달리기에 적합한 형태라고 하네요. 아니면! 늪지대에 적응된 다리일 수 있는데, 이를 추정하기 위해서는 발가락뼈를 확인해야 합니다. 그런데 아쉽게도 발가락 부분의 뼈는 잘 보존되어 있지 않았다고 해요. 


쥐라기 후기, 많은 공룡이 새와 같은 형상을 보입니다. 다만 당시 화석이 많이 발견되지 않아 얼마나 다양한 새들이(공룡) 있었는지 파악하기 쉽지 않았습니다. 그런데 이번 발견으로 이미 1억5000만년 전, 다양한 새의 조상들이 지구상에 가득할 수 있었다는 분석이 나오고 있습니다.

영화 '쥬라기 공원'에 등장하는 벨로시랩터의 모습입니다. 이제 아래로 가보세요. 복원도를 보여드릴게요. <사진=위키>

티라노사우루스는 새?
1861년, 독일의 한 채석장에서 시조새 화석이 발견됩니다. 당시 화석을 분석한 과학자들은 이빨이 있었고, 꼬리가 있었고, 몸 전체에 깃털이 있을 것이라고 생각합니다. 조류, 파충류를 결합한 듯 보인 만큼 시조새는 ‘과도기적인 생물’이라고 생각했다고 해요. 다만 공룡과의 연관성까지는 생각이 미치지 않았다고 합니다. 


비슷한 시기에 ‘콤프소그나투스(Compsognathus)’라는 공룡 화석이 발견됐는데, 시조새와 상당히 비슷한 해부학적 구조를 가지고 있었다 합니다. 깃털이 발견되지 않은 것을 제외하면요. 영국의 고생물학자 토마스 헨리 헉슬리는 이를 보고 “새의 조상은 공룡이다”라는 주장을 펼쳤다 해요(기사). 다만 당시에는 공룡 화석이 부족했던 만큼 이 주장은 그저 주장으로 남았습니다.  


이어 1969년, ‘랩터’라는 유명한 공룡 화석이 발견됩니다. 쥬라기공원에 등장하는 똘똘한 육식 공룡 ‘벨로시랩터’에요. 두 발로 걷고 뛰고 꼬리로 균형을 잡았던 랩터, 그의 뼈를 뜯어보니 현생 조류와 너무도 같았습니다. 당시 공룡 연구가 상당히 활발했다고 합니다. 파충류와 관련이 있다고 봤던 공룡이 ‘조류’와 비슷했으니까요. 1990년대 중후반부터는 화석에서 ‘깃털’의 흔적까지 발견됩니다. 


이러한 연구가 쌓이고 쌓이면서 많은 공룡이 깃털을 갖고 있었고, 깃털의 종류도 상당히 다양했을 것이라는 게 학계의 의견이에요. 다만 아직 언제 깃털이 처음 나타났는지는 알 수 없다고 해요. 화석을 이용해 연구할 수밖에 없는 만큼 다양한 가능성을 열어두고 하나씩 퍼즐을 맞춰가는 상황이라고 보면 됩니다. 

벨로시랩터 복원도에요. 깃털이 있습니다. 타조 같은 느낌이 들어요(기사). <사진=Alamy>

아 참, 무서운 포식자 티라노사우루스 렉스도 깃털을 갖고 있었을 것이라는 주장도 힘을 얻고 있습니다. 깃털 있는 티라노사우루스 렉스의 사진은 아래와 같아요!

무서운 듯하면서도... 뭐랄까요.... 깃털 때문에 약간 모자라 보이기도 한... <사진=Zhao Chuang, PNSO>

왜 공룡새만 살아남았을까

이제 답을 할 때가 된 것 같습니다. 그 많던 공룡은 다 사라졌는데, 새의 특성을 가진 공룡만이 존재할 수 있었을까요. 정확히 이야기하면, 왜 새의 특성을 가진 공룡만이 살아남았을까에 대한 답입니다.  


아시다시피 지금으로부터 6600만년 전, 멕시코 유카탄반도에 거대한 소행성이 떨어집니다. 지금도 그 흔적이 남아있을 정도입니다. 지름이 10km에 달하는 거대한 소행성이 지구에 충돌하면서 막대한 양의 파편이 공기 중으로 부양합니다. 지각이 흔들리고, 화산이 폭발하면서 생태계에 큰 변화가 생깁니다. 결국 당시 지구상에 살던 생명체의 약 75%가 사라졌습니다. 


하지만 조류의 특성을 가진 공룡은 살아남았습니다. 여러 가지 가설이 있는데요, 먼저 ‘부리’입니다. 소행성이 지구에 떨어지기 이전에 이미 지구에는 ‘새’의 형태를 한 다양한 공룡들이 가득했습니다. 이 중에는 시조새처럼 날카로운 이빨을 가진 공룡도 있었지만 이빨의 필요성이 사라지면서 부리 형태의 입을 가진 공룡도 있었을 거예요. 이빨이 없는 새들은 육식이 아닌 씨앗, 견과류 등을 먹었을 것입니다. (기사)


그런데 소행성 충돌로 생명체의 75%가 사라졌습니다. 고기를 씹어먹던 육식 동물 입장에서는 먹이가 줄어든 셈이에요. 이 시기, 부리를 가진 공룡은 씨앗, 견과류 등을 먹으며(논문) 생명을 이어갈 수 있었습니다. 


두 번째는 몸집과 날개예요. 새는 ‘일반적으로’ 작아요. 코끼리, 기린과 다릅니다. 극한 환경에서 적은 음식으로 버틸 수 있어요. 날아다닐 수 있는 능력도 생존에 도움이 됩니다. 땅이 흔들리고 용암이 분출해도 하늘에 있다면 생존 확률은 높아지니까요. 이러한 여러 요인이 작용하면서 극한 환경 속에서 새의 형태를 띤 공룡이 살아남아 번성했습니다. 그들이 여전히 우리 옆에 있는 거고요. 


아, 공룡과 관련해 한 가지 재미있는 사실이 하나 떠올라서 소개해 드릴게요. 영화 쥬라기 공원에 등장하는 공룡들은 ‘포효’합니다. 마치 호랑이나 사자를 떠올리게 하는데, 실제 그럴까요. 


안타깝게도 공룡이 어떻게 울었는지 과학자들은 알지 못합니다. 울음소리를 알려면 성대의 구조를 알아야 하는데 화석으로 남아있지 않거든요. 쥬라기 공원에 등장하는 공룡의 소리는 지금 살아있는 동물의 소리를 기반으로 만들었다고 합니다. 


그렇다면 공룡은 어떻게 울었을까요(기사). 다양한 연구들이 있는데요. 아마도, 비둘기처럼 ‘구구구구’했거나 목을 부풀려 울림소리를 내는 방식으로 ‘포효’했을 것 같다는 연구들이 존재합니다. 새처럼 지저귀거나요. 우리가 생각했던 티라노사우루스 렉스가, 알록달록 깃털과 함께 ‘구구구구’ 하면서 사냥을 했다는 생각을 하니 부자연스럽다는 생각이 들기도 합니다. 


공룡과 관련해서는 재미있는 연구들이 참 많습니다. 이름에 ‘한국(KOREA)’가 붙은 공룡도 있고요. 지금 다 쓰면 나중에 쓸 게 없으니 이번 레터에서는 여기까지만 하겠습니다😝. 

엘니뇨는 해양의 온도가 올라가는 현상과 관련이 있습니다. 위 사진은 해양 폭염 위험이 강한 곳을 보여주고 있어요. <사진=네이처>

강력한 해양열파(!)를 대비하라

9월이 되면서 무더웠던 날씨가 조금 선선해지는가 싶더니, 지난 목요일, 금요일은 8월을 떠올리게 할 정도로 햇볕이 따가웠습니다. 최근 유독 더워지고 있는 것 같지 않으세요?


이번 주 네이처에 실린 ‘논평(Comment)’ 한 편을 소개해 드리려고 합니다(여기). 신문으로 치면 ‘사설’ 정도로 보면 될 것 같아요. 네이처가 과학자의 입을 빌려 우리에게 무언가 변화를 촉구합니다. 무엇일까요. 


호주의 CSIRO 연구소의 알리스테이 홉다이 박사를 포함한 9명의 해양 과학자는 ‘엘니뇨 시대, 해양 열파(Marine Heatwave)에 대비하라’라는 글을 남겼습니다. 내용을 살펴볼게요. 


이들은 올해 강력한 엘니뇨 현상이 발생할 것으로 전망합니다. 엘니뇨란 동태평양의 해수면 온도가 평소보다 높아지는 현상을 말해요. 일반적으로 이는 지구 기온의 상승을 유발합니다. 


이에 따라 전 세계에 ‘해양열파’가 발생할 가능성을 경고합니다. 양식업, 어업, 관광산업과 관련된 의사 결정권자와 연구자들은 이러한 현상을 자세히 관찰하고 계획을 세워야 한다고 제안합니다. 


해양열파란 짧게는 수일에서 길게는 한 달 까지 수천 km에 걸쳐 해면 수온이 크게 상승하는 현상을 말합니다(보고서). 이는 지구 온난화와 관련이 있다고 하는데요, 산업화 이전보다 발생빈도는 2배, 최대세기는 0.15도, 공간범위는 66%나 증가했다고 하네요. 


바다 기온의 상승은 해양 생태계에 큰 영향을 미칩니다. 수천, 수만 년을 살아왔던 환경이 갑자기 바뀌는 만큼 어류의 집단 폐사, 서식지 이동과 같은 일이 일어날 수 있어요. 산호가 하얗게 죽는 ‘산호백화’ 현상도 발생합니다. 이러한 일은 단지 해양 생태계 변화에서 끝나는 게 아니라 인간에게도 영향을 미칠 수밖에 없습니다. 당장 어업에 큰 타격이 생길 거예요. 


저자들은 엘니뇨 조건에서 해양열파의 영향을 받을 가능성이 큰 지역을 찾아봤습니다. 위 사진에서 빨갛게 표시된 부분이 바로 위험 지역입니다. 저자들은 해양 열파가 생물에 미치는 영향을 파악하기 위해 해양 열파가 발생한 지역을 지속적으로 모니터링해야 할 뿐 아니라 ‘지진경보시스템’처럼 연안지역 사람들에게 이를 경고해줄 수 있는 시스템이 구축되어야 한다고 이야기합니다. 


간단히 정리하면, 해양에서 ‘폭염’이 발생할 가능성이 상당히 높으니 이를 대비해야 한다는 거예요. 

이번 주 네이처 표지 사진입니다. <사진=네이처>

더위서 광합성 못하는 식물


이번 주 네이처 표지에 쓰인 문구예요. Feeling The Heat. 표지부터 코멘트까지 지구 온난화에 대해 경고를 하고 있어요. 표지에 실린 논문 내용도 간단히 살펴보겠습니다(논문). 


미국노던애리조나대학교 연구진은 지구 온난화에 따른 기온 상승으로 열대지역의 나무들이 광합성을 하지 못할 수 있다는 연구 결과를 발표합니다. 식물은 대기 중의 이산화탄소를 흡수해 산소로 바꿔줍니다. 정말 고마운 존재죠. 태양이 활짝 떠 있는 낮 동안 이런 일이 일어나요. 


그런데 식물도 생물입니다. 너무 덥거나, 추우면 광합성을 하지 못하게 됩니다. 연구진은 아마존, 콩고 분지, 동남아시아 상공에서 국제우주정거장(ISS)이 촬영한 고해상도 열화상 이미지 데이터를 이용해 숲의 윗부분(Canopy) 온도를 측정합니다.


평균 온도는 34도인데, 일부 온도가 40도를 넘을 수 있다는 결과가 나왔다고 해요. 열대우림 나뭇잎의 온도가 약 47도를 넘어서면 세포가 손상되고 광합성을 하지 못하게 됩니다. 광합성을 못 하니 나무는 곧 죽을 거예요. 


힘 못쓰는 지구의 허파

현재 이 임곗값을 넘어선 나뭇잎은 전체의 0.01%라고 해요. 하지만 나뭇잎이 공기보다 더 빨리 따듯해지는 만큼 이 면적은 빠르게 확대될 수 있다고 합니다. 공기의 온도가 2~3도 올라가면 잎의 온도는 8도 가까이 올라간다고 하니, 문제가 심각하죠(기사). 


만약 열대우림의 평균 표면 온도가 4도 올라간다면(이는 최악의 시나리오라고 합니다만) 나뭇잎 전체가 죽을 수 있다는 얘기입니다. 이미 다른 열대우림보다 기온이 높은 아마존에서는 나무가 죽는 비율이 증가했다고 합니다(기사).


이 지역은 '지구의 허파'라고도 불리는 지역입니다. 엄청난 숲이 지구에 쌓이는 이산화탄소를 산소로 바꿔주고 있거든요. 그런데 기온 상승으로 광합성 능력을 상실해 버리면 어떻게 될까요. 온난화는 가속화되고, 지구는 점점 황폐해질 거예요. 

맺음말

전 세계 각국에 지사를 운영하는 기업을 '초국적 기업'이라고 합니다. 글로벌 기업, 다국적 기업을 떠올리면 될 것 같아요.


이번 주 사이언스에서는 초국적 기업을 지적하는 글이 올라왔습니다(여기). 저자들은 글로벌 100대 기업의 환경 복원 프로젝트를 점검했어요. 많은 기업들이 나무 심기부터 시작해 황폐해진 환경 복원 등 다양한 프로젝트를 하고 있었습니다. 코로나19와 함께 불어닥친 ESG 경영도 영향을 미쳤을 거예요.  


그런데 말입니다. 일부 기업들은 이러한 노력을 '과대포장'만 하는 것으로 나타났습니다. 기업의 3분의 1은 현재 추진하고 있는 환경 복원 프로젝트의 규모를 밝히지 않았고, 80%는 얼마나 투자했는지에 대한 정보를 공개하지 않았습니다.


90% 이상은 프로젝트 실행에 따른 생태학적 결과물을 단 한 건도 발표하지 않았다고 합니다. 돈은 썼고, 뭔가 했는데 효과를 모른다는 거예요. 저자들은 정책적인 개입을 통해 기업의 프로젝트가 더 나은 방향으로 이어질 수 있도록 해야 한다고 주장합니다. 


이들의 노력이 지속되길 바랍니다. 그리고 그 결과도 지구에 좋은 영향을 미치는 방향으로 흘러갔으면 좋겠습니다. 


개개인의 행동도 중요하다는 생각이 들어요. 지구가 화성이 되는 일을 막기 위해서라도 말이에요. 이번 주말 일회용품 사용을 자제하면서 지내보면 어떨까요. 지구를 사랑하는 마음을 갖고요. 제가 지켜보겠습니다. 일복 터진 저는 월요일 레터로 다시 찾아뵙겠습니다. 감사합니다. 


함께 적어가겠습니다
원호섭 드림

정정합니다.


지난 네옴시티 관련 레터에서(여기) 도움 주신 분에 유태양 나무PR 대표를 '두나무 대표'라고 표시했습니다. 두나무 대표님은 한 번도 뵌 적이 없는데 말이에요. 두 분께 죄송하다는 말씀을 전합니다. 


또한 한 독자 분께서 사우디 국왕과 왕세자 이름을 정확하게 써 줄 것을 요청하셨어요. 저는 왕세자의 이름을 '빈 살만', 현재 국왕의 이름을 '압둘라 빈 아지즈'라고 썼습니다. 정확히 사우디의 이름은 아래처럼 구성돼 있습니다. 


"본명 + 가족(아버지)의 이름 + 가문의 이름." 즉 빈 살만의 풀 네임은 '무함마드 빈 살만 알 사우드'입니다. 빈 살만의 정확한 의미는 '살만의 아들'이라는 뜻입니다. 이름은 '무함마드'입니다. 레터를 쓰면서 저 역시 이를 풀어쓸까 하다가 대중에게 익숙한 이름으로 썼는데요, 독자님의 지적이 옳다고 생각합니다. 좋은 지적 감사드립니다😊.

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