공룡 이야기를 좋아하는 사람이라면 누구나 티라노사우루스 렉스의 이름을 안다. 영화 속에서, 책 속에서, 장난감 가게 진열대에서 T. rex는 언제나 가장 먼저 눈에 띄는 자리를 차지해왔다. 그런데 사실, 몸길이만 따지면 그 자리를 빼앗아야 할 공룡이 따로 있다. 등에 거대한 돛을 달고, 강과 습지를 누비며 물고기를 낚아챘을 것으로 보이는 공룡 — 바로 스피노사우루스(Spinosaurus aegyptiacus)다.
하지만 이 공룡의 이야기는 단순히 "크고 무섭다"는 데서 끝나지 않는다. 스피노사우루스는 처음 발견된 이후 지금까지 100년이 넘는 세월 동안 학자들에 의해 계속해서 다시 그려지고, 뒤집히고, 또 수정됐다. 어쩌면 공룡 역사상 가장 극적으로 변해온 이미지를 가진 동물이라고 해도 과언이 아닐 것이다.
- 스피노사우루스는 1915년 이집트에서 처음 기재됐지만 화석이 전쟁 중에 파괴됐다.
- 2014년 모로코에서 새 화석이 발견되며 수생 생활 가설이 급부상했다.
- 추정 몸길이 15~18m로 T. rex를 능가할 가능성이 있다.
- 등의 돛, 식성, 이동 방식 등 여전히 논쟁 중인 부분이 많다.
사막에서 건져 올린 첫 번째 단서 — 에른스트 스트로머의 발견
이야기는 20세기 초 이집트로 거슬러 올라간다. 독일의 고생물학자 에른스트 스트로머 폰 라이헨바흐(Ernst Stromer von Reichenbach)는 1910년대에 이집트 바하리야 오아시스 일대를 탐사하던 중 놀라운 화석들을 발굴했다. 그 가운데는 지금껏 본 적 없는 거대한 척추뼈들이 포함돼 있었는데, 척추 돌기 하나의 높이가 무려 1.65m에 달하는 것들도 있었다. 짐작도 안 가는 크기다.
스트로머는 이 화석을 독일로 가져가 연구를 이어갔고, 1915년 공식 학술 논문을 발표하며 Spinosaurus aegyptiacus, 즉 "이집트의 가시 도마뱀"이라는 학명을 붙였다. 당시 복원도는 지금과는 사뭇 달랐다. 커다란 두발 보행 포식자의 모습으로, 뒷다리로 서서 걸어 다니는 형태였다. 등에 솟은 거대한 돛만이 다른 육식 공룡들과 구별되는 독특한 특징으로 표현됐다.
그런데 여기서 비극이 시작된다.
전쟁이 삼켜버린 화석 — 뮌헨 폭격의 밤
스트로머의 스피노사우루스 표본은 뮌헨의 바이에른 국립 자연사박물관에 보관됐다. 그는 제2차 세계대전이 격화되기 시작하면서 박물관 측에 표본을 안전한 곳으로 옮겨달라고 여러 차례 요청했다고 전해진다. 그러나 당시 박물관 관계자들은 이를 받아들이지 않았고, 결국 1944년 4월 24일 밤, 연합군의 공습이 뮌헨을 강타하면서 박물관이 직격탄을 맞았다.
스피노사우루스의 원본 화석은 그 불길 속에서 재가 됐다. 척추뼈, 두개골 파편, 치아 — 스트로머가 수십 년에 걸쳐 수집하고 연구한 자료들이 하룻밤 사이에 사라진 것이다. 다행히 스트로머가 남긴 도면과 사진 기록이 일부 남아 있었지만, 실제 화석이 없다는 것은 과학적으로 치명적인 공백이었다. 이후 수십 년 동안 스피노사우루스 연구는 사실상 암흑기를 맞이했다.
스트로머 본인은 1952년에 세상을 떠났다. 그가 평생을 바쳐 발굴한 화석이 폭탄에 사라진 것을 알면서도 연구를 이어간 그의 집념이 오늘날의 스피노사우루스 이야기를 가능하게 했다.
사하라의 재발견 — 니자르 이브라힘과 2014년의 전환점
그러다 2014년, 모든 것이 뒤바뀌는 사건이 일어난다. 모로코 출신의 고생물학자 니자르 이브라힘(Nizar Ibrahim)이 이끄는 연구팀이 모로코 케므 케므 지층에서 스피노사우루스의 새 화석을 발굴하는 데 성공한 것이다. 이 화석에는 기존에 알려지지 않았던 뼈들이 다수 포함돼 있었는데, 특히 짧고 굵은 뒷다리뼈와 조밀한 뼈 구조가 연구자들의 눈길을 끌었다.
이브라힘 팀은 이 데이터를 바탕으로 스피노사우루스의 복원 모델을 완전히 새로 만들었고, 그 결과를 과학 저널 사이언스(Science)에 발표했다. 당시 복원안이 공개됐을 때 고생물학계는 꽤나 술렁였다. 지금까지 두 발로 걷는 거대 포식자로 알고 있던 스피노사우루스가, 갑자기 물속에 반쯤 잠긴 채 헤엄치는 반수생 동물로 탈바꿈했기 때문이다.
짧은 뒷다리, 두껍고 조밀한 뼈(물속에서 부력을 조절하기에 유리한 구조), 물고기 비늘과 함께 발견된 이빨 화석, 그리고 강 퇴적층에서 집중적으로 발견된다는 지리적 맥락까지 — 이브라힘 팀이 제시한 근거들은 상당히 설득력이 있었다.
수생 공룡 논쟁 — 진짜로 물속에서 살았을까
반수생 가설의 등장
2014년 논문 이후 스피노사우루스를 "반수생 공룡"으로 보는 시각이 주류처럼 자리잡기 시작했다. 실제로 그 후 2020년 이브라힘 팀이 추가 발표한 연구에서는 스피노사우루스의 꼬리뼈 구조에 주목했다. 꼬리뼈의 신경 돌기가 길고 넓적하게 발달해 있어, 마치 노처럼 물을 저을 수 있는 형태에 가깝다는 것이었다. 악어나 수달처럼 꼬리를 좌우로 흔들며 헤엄쳤을 것이라는 해석이 나왔다.
이 복원안대로라면 스피노사우루스는 공룡 역사상 사실상 유일하게 물속 생활에 진지하게 적응한 대형 수각류가 된다. 실제로 나중에 국립지리학회가 이를 토대로 만든 복원 모형을 보면, 네 발을 모두 땅에 짚고 엎드린 듯한 자세로 물가를 걷는 모습이다. 영화 〈쥬라기 월드〉에서 T. rex와 맞짱을 뜨던 그 스피노사우루스와는 전혀 다른 생물처럼 보인다.
반론도 만만치 않다
그렇다고 학계가 깔끔하게 합의한 것은 아니다. 일부 연구자들은 짧은 뒷다리와 조밀한 뼈만으로 완전한 수생 생활을 단정 짓기에는 무리가 있다고 지적한다. 예를 들어 2021년 발표된 연구에서는 스피노사우루스가 물속에서는 안정적으로 헤엄치기 어려웠을 것이라는 유체역학 시뮬레이션 결과가 나오기도 했다. 무게 중심이 앞으로 쏠려 있어 물속에서 쉽게 앞으로 뒤집힐 수 있다는 것이다.
이 논쟁은 현재도 진행 중이다. 스피노사우루스가 완전한 수생 동물이었는지, 강가를 주로 오가며 반쯤만 물에 들어간 동물이었는지, 아니면 기회가 되면 물속으로 들어가는 육상 포식자였는지 — 아직 명확한 답은 없다.
크기 논쟁 — T. rex보다 정말 컸을까
스피노사우루스를 둘러싼 또 하나의 굵직한 논쟁은 역시 크기다. 현재까지의 추정치에 따르면 스피노사우루스의 몸길이는 약 14m에서 최대 18m 사이로 보는 것이 일반적이다. 가장 보수적으로 잡아도 T. rex(최대 약 12~13m)보다 길다. 발견된 척추뼈의 규모만 봐도 이 공룡이 얼마나 거대했는지 어느 정도 짐작이 된다.
다만 여기서도 문제가 생긴다. 원본 화석이 폭격으로 사라졌기 때문에 스트로머가 남긴 기록을 바탕으로 역산할 수밖에 없고, 이브라힘 팀이 발굴한 모로코 표본도 완전한 골격이 아니라는 점이 걸림돌이다. 두개골이나 앞다리뼈가 완전히 보존된 개체가 아직 없기 때문에, 정확한 몸길이 추정은 여전히 상당한 오차 범위를 안고 있다.
그러니까 "스피노사우루스가 T. rex보다 크다"는 말은 맞을 가능성이 높지만, 얼마나 더 큰지는 아직 확실하지 않다. 특히 무게 측면에서는 비교가 더 복잡해진다. 스피노사우루스의 뼈 구조가 T. rex만큼 육중하지 않았을 수 있기 때문이다. 길이는 더 길더라도 실제 체중은 비슷하거나 오히려 가벼웠을 가능성도 열려 있다.
등에 달린 거대한 돛 — 대체 왜 저게 있는 걸까
스피노사우루스 하면 가장 먼저 떠오르는 특징은 역시 등의 돛이다. 척추 돌기들이 1.5m 이상 솟아올라 거대한 부채 모양을 이루는 구조인데, 이것이 정확히 어떤 역할을 했는지는 지금도 의견이 갈린다.
체온 조절 가설
가장 먼저 제시된 가설은 체온 조절이다. 넓은 표면적을 가진 돛이 혈관이 풍부하게 분포된 구조였다면, 태양열을 흡수하거나 반대로 열을 발산하는 데 쓰였을 수 있다. 비슷한 형태의 돛을 가진 공룡이나 파충류 중 일부도 이와 같은 맥락으로 해석되곤 한다. 하지만 스피노사우루스가 강 근처 습지에서 살았다면, 굳이 그렇게 거대한 체온 조절 장치가 필요했는지 의문이 남는다.
과시용 구조물
또 다른 가설은 돛이 과시용이었다는 것이다. 같은 종끼리 서로 알아보거나, 짝짓기 시즌에 상대방에게 인상을 남기기 위한 시각적 신호였을 수 있다. 현생 동물 중에서도 이렇게 화려한 구조물을 과시에 활용하는 사례가 적지 않다. 어쩌면 돛의 색깔이 붉거나 화려했을 수도 있고, 그 자체로 건강 상태를 나타내는 지표였을지도 모른다.
혹자는 혹등(hump) 구조였을 가능성도 제기한다. 즉, 실제로는 뼈 돌기가 높이 솟아 있더라도 그 위를 두꺼운 근육이나 지방 조직이 덮어 낙타 혹처럼 생겼을 수 있다는 것이다. 이 경우라면 체온 조절보다는 에너지 저장 기관에 가까워진다. 현재는 여러 가설이 공존하는 상태이고, 딱 하나로 결론 내기는 아직 이르다.
스피노사우루스의 밥상 — 물고기가 주식이었다
이 공룡이 무엇을 먹었는지는 비교적 명확한 편이다. 스피노사우루스의 두개골 구조는 악어와 상당히 닮아 있다. 주둥이가 길고 좁으며, 이빨은 원뿔형으로 뾰족하게 발달해 있다. 이런 형태는 미끄러운 물고기를 잡기에 특화된 구조다. 실제로 스피노사우루스의 이빨과 함께 발견된 화석 중에는 당시 아프리카에 서식했던 대형 폐어(lungfish)나 톱상어 같은 어류의 뼈가 포함돼 있다.
치아에서 검출된 동위원소 분석 결과도 수생 식이 가설을 뒷받침한다. 질소와 탄소 동위원소 비율이 수중 먹이사슬에 노출된 동물들과 유사한 패턴을 보인다는 것이다. 물론 이것이 스피노사우루스가 오직 물고기만 먹었다는 의미는 아니다. 기회가 되면 작은 공룡이나 익룡도 사냥했을 가능성은 충분하다. 하지만 식단의 주축은 어류였을 것으로 보는 것이 현재 학계의 대체적인 시각이다.
생각해보면 이건 꽤 흥미로운 그림이다. 육상 포식자의 왕좌라 불리는 T. rex와 동시대 근처에 살았던 스피노사우루스가 사실은 강과 습지에서 물고기나 잡아먹던 공룡이었다면, 두 동물은 사실 애초에 직접적인 경쟁 관계조차 아니었을 수 있다.
아직 끝나지 않은 이야기
스피노사우루스는 지금도 발굴이 계속되고 있다. 모로코의 케므 케므 지층은 여전히 많은 화석을 품고 있고, 니자르 이브라힘을 비롯한 연구자들은 지금 이 순간에도 현장을 누비고 있다. 2020년에 발표된 꼬리뼈 연구도 그 연장선상에 있었고, 앞으로 완전한 두개골이나 앞다리뼈 화석이 발견된다면 또 한 번 우리가 알고 있던 스피노사우루스의 모습이 바뀔 수 있다.
고생물학이라는 학문의 특성상 이는 어쩔 수 없는 일이기도 하다. 수천만 년 전에 살았던 동물의 모습을 돌멩이 몇 조각으로 추론해야 하는 일이니까. 하지만 바로 그 불완전함이 이 분야를 흥미롭게 만들기도 한다. 고생물학자들은 단편적인 단서들을 끌어모아 퍼즐을 맞춰가는 사람들이고, 그 퍼즐은 새로운 조각이 발견될 때마다 조금씩 다른 그림을 드러낸다.
스피노사우루스처럼 역동적으로 변해온 공룡이 또 있을까 싶다. 처음엔 사막에서 발견됐다가, 전쟁 통에 화석이 사라졌다가, 60년 후 다시 모로코에서 등장하더니, 이번엔 수생 공룡으로 변신했다. 어떤 면에서 스피노사우루스는 공룡 자체보다도 과학이 어떻게 작동하는지를 보여주는 상징적인 존재다. 우리가 알고 있다고 생각하는 것들이 언제든 뒤집힐 수 있다는 것, 그리고 그것이 과학의 패배가 아니라 전진이라는 것을.
다음 발굴 시즌에 또 어떤 새로운 뼈가 나올지, 솔직히 기대가 된다.
- 최초 기재: 1915년, 에른스트 스트로머 (이집트 바하리야 오아시스 출토)
- 화석 소실: 1944년 뮌헨 공습으로 원본 표본 전소
- 재발견: 2014년 니자르 이브라힘 팀, 모로코 케므 케므 지층
- 추정 몸길이: 약 14~18m (T. rex 추월 가능성)
- 생존 시기: 백악기 중기 (약 9500만 년 전)
- 주요 서식지: 강·습지 등 수변 환경 (북아프리카)
- 주식: 어류 (대형 폐어, 톱상어 등)
- 돛 기능: 체온 조절 또는 과시용 — 현재도 논쟁 중