과거의 ‘거대한 파충류’의 발견

캐나다, 앨버타 주, 드럼헬러 읍 바로 남쪽, 레드디어 강 유역에 가보면 전혀 다른 두 세계를 대하게 된다. 눈 높이로 사방이 모두 앨버타 대초원의 끝없는 밀밭이다. 그러나 벼랑 아래로 건조하고 메마른 계곡을 내려다볼 때, 방문객들은 별세계—공룡의 세계—를 상상할 수 있다.

여러 색의 퇴적암층으로 된 가파른 협곡들이 있는 이 계곡에서 수많은 공룡 뼈가 출토되었다. 이 지역의 일부 사람들은 메마른 협곡을 “불모지”(the badlands)라고 부른다. 그러나 방문객들은 노소를 막론하고 이제까지 땅에 살았던 것 중 놀랍기 그지없는 동물의 일부 화석 유물을 보고 경탄을 금치 못한다.

공룡 발견

1824년에 와서야 공룡은 사람에게 알려졌다. 그 해에 여러 종류의 화석 파충류 뼈가 영국에서 출토되었다. 영국의 고생물학자 리처드 오웬은 그러한 동물을 다이너소리아(공룡류)라고 불렀는데, 그 말은 “무시무시한 도마뱀”을 뜻하는 희랍어 두 단어 데이노스와 사우로스에서 유래한 말이다. 공룡이 파충류이지만 도마뱀은 아닌데도, 그 이름은 현재까지 일반적으로 사용된다.

1824년 이래, 공룡 화석은 모든 대륙에서 발견되었다. 퇴적암 곧 수성암층에 남은 화석 기록은 지구 역사상 공룡 시대라고 일컫는 때에 여러 형태의 공룡이 유난히 많았음을 시사한다. 일부 공룡은 육지에서 살았고, 일부는 늪지에서 살았다. 일부는 현대의 하마와 매우 비슷하게 물에서 살기도 하였을 것이다.

막대한 양의 공룡 화석—발자국과 같은 비골격 형적을 포함—이 북 아메리카 그레이트센트럴플레인에서 출토되었다. 앨버타 중부의 대초원에서 500점에 달하는 공룡의 온전한 골격을 포함하여 많은 공룡 화석이 나왔다. 1920년대에 탐험대들은 중앙 아시아 고비 사막에서 공룡 뼈를 발견하였다. 1940년대에 소련의 탐험대는 몽고에서 길이가 약 12미터인 공룡 골격을 발견하였다.

1986년에 아르헨티나 과학자들은 남극 대륙에서 초식 공룡 화석을 발견하였다. 그때까지 주요 육지 지역 중에서 공룡 화석이 발견되지 않은 곳은 남극 대륙뿐이었다. 그보다 조금 전에, 미국의 한 연구가는 알래스카 노스슬로프에서 공룡 뼈를 발견하였다. 지난 백년에 걸쳐 공룡 뼈 퇴적물이 매우 많은 지역에서 발굴되었으므로, 먼 과거에 공룡이 도처에 살았음이 분명하게 되었다.

언제 살았는가?

공룡은 그들 시대 중 지상 생물 가운데서 주도적인 역할을 하였다. 하지만 그러다가 소멸되었다. 인간 화석이 있는 암층은 한결같이 공룡 화석이 있는 암층 위에 나타난다. 그렇기 때문에 일반적으로 과학자들은 인간이 공룡보다 후기에 땅에 있게 되었다고 결론 내린다.

이 점에 관하여 제임스 스콧 저 「고생물학」(Palaeontology) 책은 이렇게 기술한다. “최초의 호모 사피엔스(사람) 종도 공룡이 사라진 지 오랜 후에 살았다. ·⁠·⁠· (지각 변동을 통해) 지각이 기울어진 후, 사람 화석이 있는 암층은 한결같이 거대한 공룡 파충류 뼈가 있는 암층 위에 나타나므로, 의당 후자는 인간 화석보다 이른 시대에 속한다.”

레드디어 강 유역에 공룡 뼈가 있는 퇴적암층이 있다. 그 바로 위에 구릉 경사면의 등고선을 따라 적갈색층이 있다. 적갈색층 위에 더운 기후를 암시하는, 아열대 양치류 화석이 있는 갈색 실트암층이 있다. 그 위에 여러 겹의 석탄층이 있다. 구릉 경사면 더 위쪽으로 결이 거친 지층이 있다. 그 위로는 어떤 층에도 공룡 뼈가 없다.

「사라진 세계: 캐나다 서부의 공룡」(A Vanished World: The Dinosaurs of Western Canada) 책에서는 “11종의 주요 공룡 모두가 ·⁠·⁠· 거의 동시에 내륙 서부에서 절멸되었다”라고 알려 준다. 이러한 점 그리고 인간 뼈가 공룡 뼈와 함께 발견되지 않는다는 사실 때문에, 대부분의 과학자는 공룡 시대가 인간이 출현하기 전에 끝났다고 단정한다.

하지만, 공룡 뼈와 인간 뼈가 함께 발견되지 않는 이유는 공룡이 인간 거주 지역에 살지 않았기 때문이라고 말하는 과학자들이 있음을 유의해야 한다. 그러한 견해 차이는, 화석 기록이 그 비밀을 쉽사리 밝혀 주지 않으며 오늘날 땅에 있는 누구도 실제로 모든 대답을 알 수 없음을 분명히 알려준다.

특징

과학자들은 북 아메리카 로키 산맥 동쪽에, 한때 물이 얕은 거대한 바다가 있었다고 단정해 왔다. 그 바다는 폭이 수백 킬로미터였으며, 현 북극해에서 멕시코까지 뻗어 있었다고 한다. 단조로운 해안선을 따라 풀이 우거지고 늪이 많은 숲이 있었다. 화석들은 여러 형태의 공룡이 그러한 생태 환경에서 번성하였음을 시사한다. 몸길이가 약 9미터이며 오리 같은 주둥이를 가진 공룡 에드몬토사우루스는 늪지에서 소처럼 떼를 지어 풀을 뜯었을 것으로 보인다. 고생물학자들은 잘 보존된 세발가락 발자국과 화석으로 남은 위(胃) 속의 내용물을 보고 그러한 결론을 내렸다.

그 외의 증거는 일부 공룡들에게 군거 습관이 있었음을 시사한다. 그들은 아마 수백 마리씩 함께 떼를 지어 살았을 것이다. 같은 장소에서 둥지와 알이 있는 연이은 지층을 발견한 일은 일부 공룡들이 해마다 같은 둥지 지역으로 돌아왔음을 알려 준다. 둥지 근처의 어린 공룡 유골은 ‘한배끼리의 군거 행위를 강력히 시사하며, 또한 어미가 알을 깐 후 어린 것을 보살폈을 가능성을 암시한다’고 「사이언티픽 아메리칸」지는 기술한다.

그러므로 화석 증거는 여러 종류의 공룡이 무수히 많았음을 분명히 알려 준다. 그러면 공룡의 생김새는 어떠하였는가? 공룡은 모두가 무섭고 거대한 괴물—“무시무시한 도마뱀”이었는가? 공룡이 갑자기 사라진 것처럼 보이는 이유는 무엇인가?

[3면 사진 자료 제공]

Smithsonian Institution, Washington, D.C.: Photo Number 43494

공룡의 여러 모양과 크기

현재 멸종한 생명체 중에서 공룡이 가장 인간의 상상력을 자극해 왔을 것이다. 흔히 공룡을 거대하고 무시무시한 동물로 생각한다. 그 이름을 “무시무시한 도마뱀”을 뜻하는 희랍어 단어를 따서 처음 지었을 때는, 당시 알려진 공룡 화석이 큼지막했기 때문에 공룡을 두려우리만치 큰 동물로 생각하였다.

일부 공룡들은 거구이고, 실제로 무섭게 보이며, 몸무게는 커다란 아프리카 코끼리의 열배 이상이나 나갔을 것이다. 하지만 고생물학자들은 수십년에 걸쳐 수많은 작은 공룡의 뼈를 발굴하였다. 어떤 공룡은 크기가 당나귀만하며, 닭만한 것도 있다! 관심을 끄는 그러한 고대 파충류 중 일부를 잠시 살펴보도록 하자.

날아다니는 파충류

한 가지 흥미있는 고대 파충류는 익수룡(翼手龍)(프테로닥틸: “날개 달린 손가락”)을 포함하는 익룡(프테로사우르: “날개 달린 도마뱀”)이다. 그러나 이들은 공룡이 아니며, 새도 아니었다. 익룡은 날아다니는 파충류였고, 공룡, 악어 등과 같이 별개의 파충류로 분류한다. 일부 익룡의 날개는 길이가 8미터나 되었다. 1975년에 텍사스에서 발견된 한 익룡은, 날개 길이가 15미터 이상인 익룡들이 있었음을 시사한다. 이제까지 날 수 있었던 동물 중 가장 큰 것에 속할 것이다.

익룡은 파충류의 이빨과 두개골, 골반 및 뒷발을 가지고 있었지만, 파충류 공룡과 닮은 데는 전혀 없었다. 그리고 익룡이 항공 역학을 이용하는 뻣뻣한 날개를 가진 새처럼 보이지만 새와는 상당히 달랐다. 뼛 속이 비었고 날개와 발목에 유연한 관절이 별로 없는 점은 새와 비슷하였다. 하지만 새의 날개는 깃털을 이용하는 데 반해, 익룡은 익막(翼膜)을 이용하였다. 그리고 익룡 앞발의 넷째 발가락은 길게 뻗쳐서 익막을 지지하였다. 새는 주로 둘째 발가락으로 날개를 지지한다.

조반류

조반류(鳥盤類)(오르니티스키안: “새 골반”)는 골반 모양에 따라 크게 나눈 공룡의 두 부류 중 하나다. 이 범주에 속한 공룡은 골반이, 물론 새의 골반보다 훨씬 크지만, 그 모양은 새와 비슷했다. 전체 크기가 작은 것도 있었고, 큰 것도 있었다. 이구아노돈은 몸길이가 9미터나 되었다. 몇몇 형태의 하드로사우루스의 골격은 아래위 턱이 오리너구리와 같았고, 이빨이 많았음을 시사한다. 하드로사우루스는 두 다리로 걷거나 뛴 두발 동물이었을 것으로 보인다. 그들 중 일부는 몸길이가 10미터나 되었다.

검룡(劍龍)은 등에 일정한 모양으로 커다란 골판(骨板)이 돋아 있는, 조반류의 한 그룹이다. 네발을 모두 사용하여 걸어다녔으며, 몸길이는 약 6미터에, 허리 높이는 2.4미터였다. 보다 최근의 견해는 등의 골판이 단지 보호용만이 아니라 몸을 식히는 장치의 일부이기도 했을 것으로 본다. 뒷다리는 육중하고 코끼리 다리 같았으나, 앞다리는 작아서 조그마한 머리를 땅에 닿도록 숙일 수 있었다. 꼬리는 길었고, 각질의 돌기물이 끝에 나 있었다.

조반류의 마지막 그룹—땅 전역에 퍼져 있는—은 각룡(角龍) 즉 뿔달린 공룡이다. 각룡의 몸길이는 1.8미터에서 8미터에 이르기까지 다양했다. 이들 장갑(裝甲) “탱크”는 아프리카 코뿔소와 별로 다를 바 없이, 독특한 목 방패를 형성하는, 두개골에서 뻗은 큰 골판이 특색이었다. 뿔이 셋인 트리케라톱스는 공룡계에 흔히 있었다. 눈 위의 두 뿔은 0.9미터까지 자랐다. 수많은 트리케라톱스 화석이 앨버타의 레드디어 강 유역에서 발굴되었다.

용반류—거대한 공룡

크게 나눈 공룡의 부류 중 또 다른 것은 용반류(龍盤類)(사우리스키안: “도마뱀 골반”)로 알려져 있는데, 골반 모양이 도마뱀의 골반 같으나, 이 역시 도마뱀보다 훨씬 크다. 용반류는 공룡에 대한 일반적인 개념 곧 거대하고 무섭다는 생각에 어울린다. 용반류 중에는 네발을 모두 사용하여 걸어다닌 초식 공룡인 아파토사우루스(이전에는 브론토사우루스라고 부름)가 있다. 몸길이는 21미터에 달하였으며, 몸무게는 30톤 정도였다. 이들 공룡은 북 아메리카와 유럽에서 출토되었다.

비슷하게 거구인 디플로도쿠스는 좀더 뱀과 비슷한 것으로, 목과 꼬리가 길었지만 다리가 있었다. 그것은 알려진 공룡 중 가장 긴 것으로 약 27미터나 되었으나, 몸무게는 아파토사우루스보다 약간 덜 나갔다. 북 아메리카에서 발굴된 디플로도쿠스는 머리 꼭대기에 콧구멍이 있어서, 머리를 거의 다 물에 잠글 수 있었다.

그런가 하면 브라키오사우루스가 있다. 탄자니아에서 발굴된 골격은 길이가 21미터에 달했다. 몸무게가 85톤 이상 나가는 것들도 있었다고 추산된다. 일어섰을 때의 키는 12미터였고, 몸은 기린처럼 꼬리를 향해 아래로 경사졌다.

1985년에 특이한 크기의 척추 화석이 미국, 뉴멕시코에서 출토되었다. 뉴멕시코 자연사 박물관장은 그것을 세이스모사우루스라고 명명하였다. 그 동물은 몸길이가 약 30미터에 몸무게는 백톤이나 나갔을 것으로 추산되었다!

사납게 생긴 티라노사우루스 제왕(“포학한 왕 도마뱀”)은 허리 높이가 약 3미터였다. 일어섰을 때의 키는 6미터가 될 수 있었다. 몸길이는 약 12미터였다. 머리 길이는 1.2미터까지 되었으며, 큰 입에는 15센티미터 길이의 원추형 이가 많이 있었다. 뒷다리는 코끼리와 비슷하였으나, 앞다리는 매우 작았다. 도마뱀 같은 커다란 꼬리가 있었다. 티라노사우루스는 곧추서서 걸은 것이 아니라 긴 꼬리로 체중의 균형을 유지하며, 몸을 수평 상태로 하여 다녔다는 것이 지금의 결론이다.

상황 변화

오래 전에 사라진 고대 환경에서, 공룡이 땅 전역에 매우 많이 살았다는 것은 화석 기록을 통해 분명히 볼 수 있다. 그러나 다른 무수한 동식물과 더불어 그러한 놀라운 피조물은 멸종되었다. 언제 멸종되었는가에 대해 고생물학자 D. A. 러셀은 “안타깝게도 그토록 오래 전에 있었던 사건의 기간을 측정하는, 현존하는 방법은 부정확한 편”이라고 기술한다.

공룡은 어떻게 되었는가? 갑자기 나타났다가 갑자기 멸종된 것처럼 보이는 것은 무엇을 뜻하는가? 공룡은 다윈 진화론의 일부 기본 원칙에 의문을 제기하는가? 그러한 질문을 다음 기사에서 살펴볼 것이다.

[8, 9면 도해]

(온전한 형태의 본문을 보기 원한다면, 출판물을 참조하십시오)

9미터

6미터

3미터

공룡은 어떻게 되었는가?

“고생물학은 화석을 연구하는 학문이며, 화석은 과거 시대로부터 내려온 생물의 유물이다.” 그러나 한 고생물학자가 말한 바와 같이 고생물학은 “상당히 추론적이고 독단적인 학문”이다. 그 점은 공룡과 관련해서도 분명하다. 공룡이 어떻게 되었는가에 대한 일부 추론을 열거하면서 프린스턴 과학자 G. L. 젭슨은 이렇게 기술하였다.

“유능한 여러 저술가들은, 공룡이 사라진 이유는 기후가 악화되었기 때문이며 ·⁠·⁠· 혹은 섭생이 악화되었기 때문이라고 말하였다. ·⁠·⁠· 다른 필자들은 질병, 기생충, ·⁠·⁠· 대기의 압력이나 구성의 변화, 독가스, 화산재, 식물의 과도한 산소 방출, 운석, 혜성, 알을 먹는 작은 포유 동물로 인한 유전자 공급원 소멸, ·⁠·⁠· 우주 복사, 지구 회전축 변동, 홍수, 대륙 이동, ·⁠·⁠· 늪지와 호수 환경의 소멸, 태양 흑점 등의 탓으로 돌린다.”—「공룡 수수께끼」(The Riddle of the Dinosaur).

그러한 추론으로 볼 때, ‘공룡은 어떻게 되었는가?’하는 질문에 결코 과학자들이 확실하게 대답할 수 없음이 분명하다.

급멸설

보다 최근의 학설은 부자간에 팀을 이룬 루이스 알버레이스와 월터 알버레이스가 제시한 것이다. 월터 알버레이스는 이탈리아 중부의 구비오 읍 외곽에서 두 석회암층 사이에 낀, 호기심을 끄는 얇은 적색 점토층을 발견하였다. 아래 석회암층에서 수많은 화석이 나왔다. 위쪽 층에는 화석이 거의 없었으므로, 지질학자들은 생물이 갑자기 사라졌으며, 얇은 적색 점토층이 그 절멸과 어느 정도 관련이 있을 것이라고 결론 내렸다.

분석한 결과, 점토층에 함유된 이리듐(금속) 양의 비율은 암층에서 보통 발견되는 경우보다 30배 더 높음이 밝혀졌다. 발견자들은 그 희귀 원소가 그처럼 많이 함유되려면 땅의 중심이나 외부 근원으로부터 올 수밖에 없음을 알았다. 그들은, 지구를 강타하여 갑자기 공룡을 멸종시킨 거대한 소행성으로 인해 이리듐이 퇴적되었다고 결론 내렸다.

구비오에서 이리듐이 풍부하게 함유된 점토가 발견된 후, 비슷한 퇴적물이 세계의 다른 지역에서도 발견되었다. 이것은 소행성 가설을 지지하였는가? 일부 과학자들은 여전히 의아해 한다. 그러나 「공룡 수수께끼」 책이 인정하는 바와 같이, 알버레이스 가설은 “멸종과 진화에 대한 연구에 신선한 활력소”를 더해 주었다. 그리고 고생물학자 스티븐 제이 굴드는, 그 가설이 “종(種)들 사이의 경쟁의 중요성”을 감소시킬 수 있음을 인정한다.

그러한 새로운 학설과 공룡이 갑자기 멸종된 것처럼 보이는 것에 대해 평하면서 한 과학 필자는, “그러한 것은 진화 생물학의 기초를 흔들어 놓고, 자연 선택이라는 현 개념에 의문을 일으킬 수 있다”라고 인정한다.

애리조나 대학교 과학자 데이비드 재블론스키는 이렇게 단언한다. ‘많은 동식물의 경우에 멸종은 갑작스럽고 다소 특이하였다. 집단 멸종은 점차 죽는 것의 누적된 영향에 불과한 것이 아니다. 이례적인 일이 있었다.’ 그 점은 공룡의 경우에도 마찬가지다. 공룡이 비교적 갑자기 나타났다가 사라진 것은 완만한 진화라는 널리 받아들여지는 견해와 상충된다.

공룡 연대 정하기

공룡 뼈는 언제나 인간 뼈가 발견되는 지층보다 낮은 지층에서 발견되므로, 많은 사람은 공룡이 인간보다 이른 시대에 속한다고 결론 내린다. 지질학자들은 그 시대를 중생대라고 부르며, 그것을 백악기, 쥐라기, 트라이아스기로 구분한다. 이러한 기(紀)에 배정된 시간 단위는 수천만년에 달한다. 그러면 그것은 과연 확실한 근거에 입각하여 정한 것인가?

화석의 시대를 측정하는 데 사용하는 한 가지 방법은 방사성 탄소 연대 측정법이다. 이 연대 측정법은 유기체가 죽은 때부터 방사성 탄소의 붕괴율을 계산한다. “유기체는 일단 죽으면 더는 환경으로부터 새로운 이산화탄소를 흡수하지 않으며, 시간이 흐르면서 방사성 붕괴가 진행됨에 따라 동위 원소 비율이 감소된다”라고 「과학 및 과학 기술 도해」(Science and Technology Illustrated)는 기술한다.

하지만, 그 방법에는 난처한 문제가 있다. 첫째로, 화석이 약 50,000년 된 것이라고 생각할 때, 그 방사능의 정도는 매우 낮아서 방사능을 검출하기가 대단히 어렵다. 둘째로, 좀더 최근의 표본이라 해도 방사능 정도가 매우 줄어서 그 역시 정확히 측정하기가 극히 어렵다. 셋째로, 과학자들은 현재의 방사성 탄소 형성률을 측정할 수는 있으나, 절대로 먼 과거의 탄소 함유량은 측정할 수 없다.

그러므로 과학자들은 화석의 연대를 측정하려고 방사성 탄소법을 사용하든지 혹은 암석의 연대를 측정하려고 방사성 포타슘, 우라늄, 토륨을 이용하는 것과 같은 다른 방법들을 사용하든지 간에, 오랜 시대에 걸친 그러한 원소의 원래의 양을 확정할 수 없다. 그러므로 야금학 교수 멜빈 A. 쿡은 이렇게 말한다. “그러한 [방사성 물질의] 농도는 추측할 수밖에 없기 때문에, 그 결과로 산정한 연대도 추측에 불과하다.” 그것은 4,300여 년 전 노아 시대의 홍수가 대기와 땅에 엄청난 변화를 가져왔음을 생각할 때 특히 그럴 것이다.

다트머스 대학 지질학자 찰스 오피서와 찰스 드레이크는 방사능 연대 측정의 정확도에 한층 더 의문을 제기한다. 그들은 이렇게 기술한다. “우리의 결론은, 이리듐 및 관련된 그 외의 원소들은 순간적으로 퇴적된 것이 아니며 ·⁠·⁠· 그와는 달리 10,000 내지 100,000년 범위 내의 비교적 짧은 지질 시대중에 그러한 구성 물질의 거세고 변칙적인 쇄도가 있었다는 것이다.” 그들은 대륙의 분리와 이동이 지구 전체를 교란시켜 화산 폭발을 일으키고 햇빛을 가로막고 대기를 더럽혔다고 주장한다. 그처럼 교란을 일으키는 사건은 방사능 정도를 변경시키므로, 현대의 방사능 시계를 통한 결과치를 뒤틀리게 할 수 있었음이 분명하다.

창세기 기사와 공룡

방사능 연대 측정법은 혁신적인 것이지만, 여전히 추론과 가정을 근거로 한 것이다. 그와는 대조적으로, 창세기 첫째 장의 성서 기사는 창조의 개괄적인 순서를 간단히 기술한다. 그 기사에 의하면, 땅이 형성되는 데 수십억년이 걸릴 수 있으며, 인간이 거주할 수 있도록 땅을 준비하는 데 창조의 여섯 시대 곧 “날들”인 수만년이 걸릴 수 있다.

일부 공룡(및 익룡)은 사실상 창세기에 열거된 다섯째 시대에 창조되었을 것인데, 그때에 하나님께서 “날아다니는 생물”과 “거대한 바다 괴물들”을 만드셨다고 성서는 말한다. 아마 다른 형태의 공룡은 여섯째 시기에 창조되었을 것이다. 그 시대에 분명히 풍부한 채소가 있었을 것임을 생각할 때, 엄청난 식욕을 가진 공룡들이 득실거린 것은 적절하였을 것이다.—창세 1:20-24, 신세.

하나님께서는 공룡에 대한 목적이 이루어지자, 그들의 존속을 끝나게 하셨다. 그러나 성서는, 하나님께서 언제 혹은 어떻게 그 일을 하셨는지 알려 주지 않는다. 우리는 여호와께서 목적을 가지고 공룡을 창조하셨음을 확신할 수 있다. 비록 현재 우리가 그 목적을 온전히 이해할 수 없지만 말이다. 공룡은 실패작도 아니며 진화의 산물도 아니다. 공룡이 화석 조상과 아무런 관련 없이 화석 기록에 갑자기 나타났다가 화석 고리와 관련하여 아무 것도 남기지 않은 채 갑자기 사라진 것은, 그러한 동물이 수백만년에 걸쳐 점차 진화하였다는 견해를 반박하는 증거다. 그러므로 화석 기록은 진화론을 지지하지 않는다. 그와는 달리, 화석 기록은 하나님의 창조 활동에 대한 성서의 견해와 일치한다.

[10면 삽입]

공룡 화석 기록은 진화가 아니라 창조를 지지한다