공룡 장난감 세트를 열면 반드시 들어 있는 친구가 있다. 등에 삼각 지느러미 같은 판이 솟은 공룡, 스테고사우루스. 그런데 그 등판의 정체는 고생물학의 오래된 미스터리다. 방어용 갑옷이라는 설, 체온 조절용 라디에이터라는 설, 짝짓기용 과시 기관이라는 설이 150년 가까이 경합 중이다. 어떤 게 진실일까. 그리고 꼬리 가시, 작은 뇌, '제2의 뇌' 전설까지. 이 글에서는 스테고사우루스를 둘러싼 모든 미스터리를 최근까지의 연구 결과로 정리한다.
▲ 등에 두 줄로 교대 배열된 골판이 스테고사우루스의 상징이다
기본 정보
- 학명: Stegosaurus stenops (지붕 도마뱀)
- 생존 시기: 후기 쥐라기, 약 1억 5,500만~1억 4,500만 년 전
- 서식지: 북아메리카, 유럽, 포르투갈
- 몸길이: 약 7~9m
- 어깨 높이: 약 4m
- 추정 체중: 약 2~4톤
- 식성: 초식 (저지대 양치식물 위주)
- 뇌 크기: 약 80g (호두 정도)
'지붕 도마뱀'이라는 학명은 처음 화석이 발견됐을 때 과학자들이 등판이 마치 지붕 기와 같다고 생각해서 붙였다. 실제 1877년 발견 당시 연구자들은 등판이 몸 옆쪽에 납작하게 누워 있었다고 추측했다. 지금은 수직으로 솟아 있었다는 게 정설이다. 이 변화만 봐도 고생물학이 얼마나 많이 수정돼왔는지 알 수 있다.
등판의 정체 — 세 가지 가설
가설 1. 방어용 갑옷
가장 직관적인 설명이다. 단단한 뼈판이 등 위에 솟아 있으니 위에서 덮치는 포식자의 공격을 차단할 수 있다. 쥐라기 당시 알로사우루스 같은 대형 육식공룡이 있었으니 합리적인 가설이다. 하지만 문제가 있다. 등판 내부가 혈관으로 가득 찬 가벼운 구조였다는 것. 현대 동물의 뿔이나 발굽처럼 단단한 케라틴 재질도 아니었다. 한 번 찌그러지면 안 돌아올 구조였을 가능성이 크다.
게다가 등판은 옆구리 공격을 전혀 막지 못한다. 알로사우루스가 옆에서 덮치면 그냥 관통된다. 방어용 단독 기능으로 보기엔 허점이 많다.
가설 2. 체온 조절 라디에이터
1976년 콜로라도 대학 연구진이 제시한 가설이다. 등판 내부에 혈관이 많았다는 점에 주목해, "등판이 햇빛을 받으면 혈액을 데워 체온을 올리고, 반대로 그늘에 서면 열을 방출해 체온을 낮추는 라디에이터"라고 본다. 실제 현생 코뿔도마뱀이나 거북이 등 일부 파충류도 표면 구조로 체온을 조절한다. 2010년 연구에서 스테고사우루스 등판의 혈관 흔적이 실제로 풍부했다는 점이 확인되면서, 이 가설은 설득력을 얻었다.
2022년 런던 자연사박물관 연구팀은 등판에 미세한 혈관 자국이 규칙적으로 배열된 것을 확인했다. 이는 현생 아프리카코끼리의 귀와 유사한 열 교환 구조. 쥐라기의 덥고 습한 기후에서 2~4톤 체중을 식히는 데 꽤 효과적이었을 것으로 본다.
가설 3. 짝짓기 신호 + 종 식별
최근 가장 지지받는 가설 중 하나다. 2015년 연구에 따르면 암수 간 등판 크기가 달랐다는 데이터가 나왔다. 즉 성적 이형성(sexual dimorphism)이 있었다는 얘기다. 수컷일수록 등판이 크고 뾰족하면 짝짓기에서 유리했을 수 있다. 공작새 꼬리 같은 역할이다. 또 같은 종끼리 "우리는 같은 편"이라는 식별 기호로도 작동했을 가능성이 제기된다.
결론은?
가장 가능성이 높은 건 복합 기능이다. 방어용보다는 체온 조절과 과시용에 주 무게를 두되, 상황에 따라 위압감 과시용으로도 쓰였을 가능성. 한 가지 기능으로 단정하는 건 현재로선 무리다. 살아있는 동물 중에서도 한 기관이 여러 기능을 겸하는 건 흔하다. 사람의 귀가 청각·평형감각·체온조절 모두 하는 것처럼.
꼬리의 '타고마이저(Thagomizer)'
등판만큼 유명한 건 꼬리 끝의 뾰족한 가시 네 개다. 이걸 '타고마이저'라고 부른다. 이 이름은 1980년대 만화가 게리 라슨이 '그때 타고 씨가 가시에 찔려 죽은 방식'이라는 농담에서 유래했다. 고생물학 용어로 공식 등록된 독특한 케이스다.
실제 증거도 있다. 알로사우루스 골격에서 스테고사우루스 꼬리 가시에 찔린 상처가 그대로 남은 화석이 발견됐다. 상처 위치와 각도를 분석해 보면 스테고사우루스가 실제로 꼬리를 휘둘러 대형 포식자를 몰아낸 적이 있다는 뜻이다. 꼬리 가시는 방어용이었다. 여기엔 논쟁이 없다.
2005년 Nature에 실린 연구에서 스테고사우루스의 꼬리 근육 구조를 분석했는데, 시속 60km 속도로 꼬리를 휘두를 수 있었다고 추정했다. 이 정도 속도면 알로사우루스의 머리를 깨뜨릴 수 있다. 실제 기록상 꼬리 가시에 찔린 알로사우루스 화석에는 치명상급 상처가 남아 있다.
▲ 스테고사우루스가 걷던 쥐라기 후기의 풍경
뇌 크기의 오해
스테고사우루스 하면 따라오는 재미있는 얘기가 "뇌가 호두만 했다"는 것이다. 실제 뇌 크기는 약 80g 정도로 추정된다. 7톤짜리 몸에 비해 굉장히 작다. 1880년대엔 "꼬리 근처에 제2의 뇌가 있었다"는 주장도 있었지만 지금은 완전히 폐기됐다. 그 부위에 있던 건 신경 다발과 에너지 저장용 글리코겐 조직이었을 가능성이 크다. 현생 조류의 엉덩이 척수 신경절과 비슷한 구조다.
그렇다고 스테고사우루스가 멍청했던 건 아니다. 체중 대비 뇌 크기는 악어와 비슷하다. 복잡한 행동을 하기엔 부족하지만 먹이를 찾고 위험을 피하는 데는 충분한 수준이었다. 오히려 2톤 체급에 비해 에너지 효율 높은 단순한 생활을 했을 것으로 본다.
식성과 생활
스테고사우루스의 목은 의외로 낮다. 키가 4m지만 머리는 땅에 가깝게 둔다. 이빨 구조도 작고 단순해서 씹는 능력이 약했다. 주로 저지대 양치식물, 이끼, 소철을 먹었다. 높은 나뭇잎은 안 먹고 바닥 식물에 집중했다. 키 큰 브라키오사우루스와 완벽히 먹이 경쟁을 피하는 구조다.
두 발로 일어설 수 있었다는 설도 있다. 꼬리를 지팡이 삼아 뒷다리와 꼬리로 버티면서 앞다리는 들어 올리는 자세. 그러면 3~4m 높이의 식물까지 닿을 수 있다. 2020년 런던 자연사박물관 연구에서 이 자세가 해부학적으로 가능했다는 결론이 나왔다.
한국에서 만나는 스테고사우루스
한국에는 실물 화석이 없다. 스테고사우루스는 북미와 유럽 쥐라기 층에서만 발견됐기 때문이다. 하지만 복제 표본은 여러 박물관에 있다.
- 서대문자연사박물관(서울): 2층에 등신대 복원 모형
- 해남공룡박물관(전남): 비교 전시 (한국은 백악기 중심이라 스테고는 보조 자료)
- 계룡산자연사박물관(충남): 어린이 교육용 모형
- 경기과학교육원(수원): 공룡 체험 코너
스테고사우루스가 어릴 적 가장 좋아했던 공룡이었다. 등판이 단정하게 솟은 게 마치 자연사가 디자인한 예술작품 같았다. 다 커서 다시 봐도 그 감상은 변하지 않는다.
자주 묻는 질문(FAQ)
Q1. 스테고사우루스는 티라노사우루스와 만났나?
A. 아니다. 스테고사우루스는 쥐라기(1억 5천만 년 전), 티라노사우루스는 백악기(6,600만 년 전). 약 8천만 년 차이가 난다. 둘은 영화에서는 종종 함께 등장하지만 실제로는 전혀 겹치지 않았다.
Q2. 스테고사우루스 등판 개수는?
A. 표준은 17~22개. 몸 위쪽에 두 줄로 교대 배열된다. 개체마다 조금씩 다르며, 앞쪽이 작고 중간이 가장 크며 꼬리 쪽이 다시 작아진다.
Q3. 스테고사우루스의 색은?
A. 확실한 증거는 없다. 하지만 혈관이 풍부한 등판은 붉은색으로 발색 가능했을 것으로 추정된다. 짝짓기 시기에 피부 색이 변했을 가능성도 제기된다.
정리
- 등판은 복합 기능: 방어는 약했고, 체온 조절 + 과시 + 종 식별에 가까웠다.
- 꼬리 가시는 진짜 무기: 알로사우루스 화석에 찔린 증거가 남아 있다.
- 뇌는 작았지만 제2의 뇌 설은 폐기됐다. 그 자리에는 신경절·에너지 저장 조직이 있었다.
다음 글에서는 쥐라기에서 백악기로 넘어가 또 다른 방어의 달인, 안킬로사우루스를 만나본다. 살아있는 탱크라 불린 이 공룡이 어떻게 온몸을 갑옷으로 무장했는지 살펴본다.