카르카로돈토사우루스

1. 개요

카르카로돈토사우루스는 백악기 시대에 살았던 대형 육식 공룡으로, 날카로운 이빨을 특징으로 한다. 1927년 이집트에서 처음 발견되었으며, 이후 모로코에서 거의 완전한 두개골 화석이 발견되어 재기재되었다. 몸길이는 약 11미터, 두개골 길이는 약 1.6미터로, 티라노사우루스와 비슷한 크기이며, 5~7톤의 몸무게를 가졌을 것으로 추정된다. 학명은 날카로운 이빨을 가진 도마뱀이라는 의미이며, 톱니 모양의 이빨은 사냥에 적합한 형태로 진화했다. 카르카로돈토사우루스는 카르카로돈토사우루스과의 모식 속이며, 아프리카와 남아메리카에서 번성했다.

2. 발견 및 명명

1924년 프랑스의 고생물학자 샤를 드페레와 쥐스탱 사보르냉은 알제리에서 발견된 두 개의 이빨 화석을 메갈로사우루스 사하리쿠스(Megalosaurus saharicus)라는 새로운 수각류 공룡 종의 모식 표본으로 종 설명했다. 사하리쿠스라는 이름은 이빨이 발견된 사하라 사막을 가리킨다.

1931년 독일의 고생물학자 에른스트 슈트로머는 이집트 바하리야 오아시스에서 부분 두개골, 이빨, 목 척추, 꼬리 척추, 불완전한 골반 등으로 구성된 카르카로돈토사우루스 골격(IPHG 1922 X46)을 발견했다. 슈트로머는 이빨의 특징이 데페레와 사보르냉이 기술한 이빨과 일치하는 것을 확인하고, 사하리쿠스라는 종명을 유지하면서 새로운 속명인 카르카로돈토사우루스를 부여했다. 이는 백상아리(Carcharodon carcharias)의 이빨과 유사한 날카로움과 톱니 모양에서 유래했다.

1996년 미국 고생물학자 폴 세레노는 모로코에서 C. 사하리쿠스의 새로운 두개골 화석(UCRC PV12)을 발견하여 재기재했다.

2007년 고생물학자 스티브 브루사테와 폴 세레노는 니제르에서 발견된 화석을 바탕으로 새로운 종인 C. 이구이덴시스를 명명했다.

속명 κάρχαρος^{고대 그리스어}(karcharos)는 "날카로운"을 뜻하고, οδούς^{고대 그리스어}(odous; 어간: odont-)는 "이빨"을, σαῦρος^{고대 그리스어}(sauros)는 "도마뱀"을 의미하는 단어들의 합성어이다. 또는 앞의 두 단어를 합친 καρχαροδων^{고대 그리스어}(karcharodon)이 백상아리 속을 의미하는 것으로부터 "백상아리" + "도마뱀"의 합성어로 볼 수도 있다. 어느 쪽이든 얇고 톱니 모양의 상어와 같은 이빨을 가지고 있기 때문에 붙여진 이름이다.

2.1. 모식 표본 소실과 재발견

최초로 발견된 카르카로돈토사우루스의 특징적인 이빨 화석은 프랑스의 고생물학자 샤를 드페레(en)와 J.Savornin이 1927년 이집트의 백악기 지층에서 발견하여 메갈로사우루스의 일종인 Megalosaurus saharicus (메갈로사우루스 사하리쿠스)로 명명했다.

1931년 독일의 고생물학자 에른스트 슈트로머는 이빨 이외의 부위를 새로 발견했고, 자세한 분석 결과 saharicus 종에 새로운 속 Carcharodontosaurus (카르카로돈토사우루스속)의 이름을 부여하여 Megalosaurus 속에서 변경했다.

이 화석군은 모식 표본이 되었지만, 독일 뮌헨으로 옮겨진 후 제2차 세계 대전 중 뮌헨 대공습으로 파괴되었다. 이때 스피노사우루스의 모식 표본도 같은 운명을 겪었다.

1996년 시카고 대학교의 미국 고생물학자 폴 세레노는 모로코에서 명백히 카르카로돈토사우루스임을 알 수 있는 거의 완전한 두개골 화석을 발견하여 모식 표본으로 재기재했다.

3. 특징

카르카로돈토사우루스는 거대한 육식 공룡으로, 특징적인 이빨과 두개골 구조를 가지고 있다.

C. 사하리쿠스

C. 이구이덴시스

가능성 있는 표본

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📌 열 고정 해제

화석 발견 위치	지층	추가 정보
튀니지 타타우인 주	대륙간 인터칼레르 지층	여러 개의 이빨
니제르 북부	엘라즈 지층	후안와골과 두개골 이하 유해 (아크로칸토사우루스와 유사, 다른 수각류 화석일 가능성 존재)
니제르 아데즈 지역	이르하제르 군	2개의 부착된 등쪽 척추를 포함한 많은 척추 (다른 수각류 속에 속할 가능성 존재)
테피데트와 아카라제라스	니제르의 대륙간 인터칼레르 지층	미추와 이빨 (척추는 다른 수각류에서 온 것일 가능성 존재)
사하라 사막의 대륙간 인터칼레르 (정확한 위치 불명)	-	8개의 척추, 상완골, 손가락뼈 (다른 수각류에서 온 것일 가능성 존재)
남부 튀니지	체니니 지층	이빨과 미추 (미추는 카르카로돈토사우루스과 indet.로 표기)
이집트 서부	퀘시르 지층	화석
수단	와디 밀크 지층	카르카로돈토사우루스과의 여러 척추와 사지 요소 (미추에 체강 존재)
켐 켐 층	-	흉추의 큰 신경궁 ("오스테오포로시아 기간테아"라는 새로운 속과 종의 메가랍토라으로 비공식적 기술, C. 사하리쿠스 또는 사우로니옵스에 속할 가능성 존재)

* 두개골: 높고 긴 주둥이를 가졌으며, 좌우 폭은 좁다. 뼈 내부에는 빈 공간이 많아 무게를 줄이는 데 도움이 되었다.
* 이빨: 얇고 날카로우며 톱니 모양의 가장자리를 가지고 있어 고기를 찢는 데 특화되었다. 이빨 단면은 얇고 넓으며, 앞뒤 방향 굴곡이 적어 카르카로돈토사우루스 화석 판별의 주요 증거가 된다.
* 기타 골격: 다른 카르카로돈토사우루스과 공룡들과 마찬가지로 작고 튼튼한 앞다리와 길어진 꼬리, 짧은 목을 가지고 있었다.

3.1. 크기

에른스트 스트로머는 최초 발견된 카르카로돈토사우루스 표본(IPHG 1922 X46)을 바탕으로 티라노사우루스과의 고르고사우루스와 크기가 비슷하다고 추정했다. 이 표본은 이후 발견된 표본보다 약 15% 작았으며, 몸길이는 약 12~12.5m, 몸무게는 약 5~7t으로 추정되었다. 이로 인해 카르카로돈토사우루스 사하리쿠스(Carcharodontosaurus saharicus)는 알려진 가장 큰 수각류 공룡 중 하나로 꼽히며, 대부분의 추정에 따르면 두 번째로 큰 수각류이자 전체적으로 세 번째로 큰 수각류이다. 반면, 카르카로돈토사우루스 이구이덴시스(Carcharodontosaurus iguidensis)는 몸길이 약 10m, 몸무게 약 4t으로 훨씬 작았다.

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카르카로돈토사우루스는 몸길이 약 11m, 두개골 길이 약 1.6m로, 티라노사우루스와 비슷하거나 더 큰 몸집을 가졌으며, 몸무게는 5~7톤에 달했던 것으로 추정된다. 기가노토사우루스와는 근연 관계였던 것으로 보인다.

이빨은 육식 공룡 특유의 날카로운 톱니가 특히 크고 물결 모양으로 주름진 형태를 띠고 있다. 단면이 얇고 폭이 넓으며 앞뒤 방향 굴곡이 적다는 특징은 카르카로돈토사우루스 화석 판별의 주요 증거가 된다. 티라노사우루스와 달리 카르카로돈토사우루스의 이빨은 고기를 먹는 데 더 적합한 형태를 하고 있어, 포식자로서의 경향이 강했을 것으로 추정된다.

앞다리는 알로사우루스처럼 길어 티라노사우루스류와는 다르다. 카르카로돈토사우루스는 티타노사우루스류와 같은 거대한 초식 공룡과 동시대에 살았기 때문에, 검치호처럼 큰 먹이에게 깊은 상처를 입혀 출혈로 사망시키는 방식으로 사냥했을 가능성이 제기된다.

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두개골은 높이가 있고 주둥이 부분이 길며 좌우 폭은 좁다. 뼈 내부에는 빈 공간이 많아 무게를 줄이는 데 도움이 되었다.

Chure(2000)는 카르카로돈토사우루스의 발달된 누골이 머리 박치기에 사용되었을 것이라고 추정했다. Sereno와 Brusatte는 카르카로돈토사우루스과의 에오카르카리아를 설명하면서 이 그룹의 이마 융기가 암컷을 두고 싸우는 데 사용되었을 가능성을 언급했다.

두개골 크기는 티라노사우루스를 능가하지만, 뇌 자체는 티라노사우루스의 3분의 2(인간의 15분의 1) 정도였던 것으로 추정된다. 이는 수각류로서는 일반적인 크기이다.

3.2. 두개골

가장 크고 완전한 C. saharicus의 두개골은 완벽할 경우 1.6m로 측정될 것이며, 가장 큰 티라노사우루스 두개골과 거의 같은 크기이다. 이 속의 두개골에서는 전상악골과 완전한 후두부 영역, 하악골이 보존되어 있지 않다. 카르카로돈토사우루스과의 두개골은 후기 티라노사우루스과보다 가늘고 가볍게 제작되는 경향이 있는데, 후기 티라노사우루스과는 강력한 구조와 분쇄에 적응되어 있다. 신형 두개골은 측면에서 앞쪽으로 갈수록 좁아져 삼각형 윤곽을 만든다. 이것은 마푸사우루스와 기가노토사우루스와 같은 다른 카르카로돈토사우루스과와 유사하다. 그 두개골은 티라노사우루스과보다 가벼웠으며, 안와전동공이 전체 두개골 길이의 30% 이상을 차지하고, 상악골(위턱뼈), 비골(코뼈), 협골(광대뼈) 및 누골(앞쪽 안와뼈)에 포사(fossa)로 둘러싸여 있었다. 다른 속과 마찬가지로, 비골은 길쭉하며 거친 표면으로 덮인 앞쪽 면을 가지고 있다. 이 융기는 각질 외피에 의해 확장되었을 가능성이 높으며, 케라토사우루스처럼 뿔과 같은 구조를 만들었을 것이다. 유사한 융기가 누골에서도 발견되며, 이것 또한 각질에 의해 길어져 유사한 요소를 형성했을 것이다. 카르카로돈토사우루스의 가장 독특한 특징은 속(genus)에 고유한 상악골의 조각된 외부이다. 그러나 C. iguidensis는 안와전동공 근처에 국한된 안와 전동공, 상악골의 내측 면을 따라 흐르는 능선, 그리고 정중선을 따른 돌기를 가지고 있다. 이러한 특징은 C. saharicus에서는 발견되지 않으며, 두 종을 구별한다.

IPHG 1922 X46의 상악골은 완성되었을 때 70cm 길이였을 것이며, 신형의 완전한 상악골은 훨씬 더 크다. 각 상악골에는 14개의 치아 소켓이 있다. 뇌상자의 일부가 알려져 있지만, 그 형태는 대부분 기가노토사우루스와 동일하다. 그러나 C. saharicus는 두개골 지붕을 덮고 있는 훨씬 더 두드러진 후두선을 가지고 있다. 전두골은 단단히 융합되어 있는데, 이는 대부분의 수각류에서 나타나는 특징이다. 협골은 넓고 삼각형 모양이다. 관절은 다른 수각류에 비해 후두과(목이 두개골에 부착되는 곳) 뒤쪽으로 더 멀리 위치해 있었다. Ibrahim 외 (2020)에 의해 C. saharicus로 언급된 두 개의 치골(하악골) 조각은 깊고 확장된 치조(치아 소켓)을 가지고 있으며, 이는 다른 대형 수각류에서 발견되는 특징이다. 티라노티탄 및 기가노토사우루스와 같다면, 치골에는 16개의 치조(치아 소켓)이 있었을 것이다.

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두개골은 높이가 있고, 주둥이 부분이 길며, 좌우 폭은 좁았다. 뼈의 내부는 빈 공간이 많아 경량화에 도움이 되었다.

Chure는 2000년에 카르카로돈토사우루스가 발달한 누골을 가진 이유는 머리 박치기에 사용되었기 때문이라고 했다. Sereno와 Brusatte는, 마찬가지로 카르카로돈토사우루스과의 에오카르카리아를 기재할 때, 이 그룹의 이마 융기가 암컷을 두고 싸우는 데 사용되었을 가능성을 지적했다.

두개골의 크기는 티라노사우루스를 능가할 정도이지만, 뇌함의 크기로 보아 뇌 자체는 티라노사우루스의 3분의 2(인간의 15분의 1) 정도였던 것으로 알려져 있다. 이것은 수각류로서는 일반적인 크기이다.

3.3. 이빨

카르카로돈토사우루스의 이빨은 얇고 날카로우며 톱니 모양의 가장자리를 가지고 있어, 고기를 찢는 데 특화된 형태였다. 이빨의 단면은 얇고 폭이 다소 넓으며, 앞뒤 방향의 굴곡이 적어 카르카로돈토사우루스 화석을 판별하는 중요한 증거가 된다.

이빨은 육식 공룡 특유의 날카로운 톱니가 특히 크고 물결 모양으로 주름진 형태를 띤다. 알로사우루스류의 치아는 뚜렷하며, 카르카로돈토사우루스과 치아는 얇고 칼날 모양의 특징을 가지고 있다. 그러나 이러한 치아는 얇아서 뼈와 같은 단단한 표면에 충격을 가하면 구부러지거나 부러질 위험이 있었다. 이러한 위험은 치아에서 관찰되는 직선 모서리, 약간 뒤로 굽은 끝, 그리고 사인 곡선 모양에 의해 더욱 악화된다. 그럼에도 불구하고 치아는 여전히 더 작은 수각류의 치아보다 훨씬 더 튼튼하며, 전체 크기 때문에 더 많은 압력을 견딜 수 있었다.

카르카로돈토사우루스는 치아 교체 속도가 빨라 손상된 치아를 쉽게 교체할 수 있었다. 이는 치아를 유지하는 데 많은 에너지를 소비하는 현존하는 뼈를 부수는 포유류와 대조적이다.

티라노사우루스 등 다른 육식 공룡은 먹이의 뼈까지 부술 수 있는 이빨을 가졌다는 증거가 있는 반면, 카르카로돈토사우루스의 이빨은 고기를 먹는 데 더 적합한 모양을 하고 있어, 포식자로서의 경향이 강했을 것으로 추정된다.

카르카로돈토사우루스의 이빨 개수에 대한 추정치는 다양하지만, 최근 추정으로는 턱뼈에 30개, 앞턱뼈에 8개, 위턱뼈에 24개로 총 62개의 치아가 있는 것으로 추정된다. 카르카로돈토사우루스과의 치아는 어떤 공룡 그룹보다도 가장 큰 치아에 속하며, IPHG 1922 X46의 위턱 치아는 높이가 6.8cm이고 너비가 3.5cm이다. 그러나 치아는 매우 얇아서 대부분 1cm 미만이다. 앞쪽과 뒤쪽 가장자리에는 많은 톱니가 있으며, C. 사하리쿠스는 가장자리 1cm당 18~20개 이상의 톱니가 있고, C. 이구이덴시스는 최대 32개까지 있다. 치아는 곧고, 옆으로 납작하며, 단면이 방추형이다. 그러나 입 뒤쪽으로 갈수록 이빨은 위턱에 있는 것보다 더 굽어졌다. 이러한 치관의 뒤쪽 가장자리는 굽어져 있으며 끝이 볼록하다. 굽은 법랑질 주름은 치관의 양쪽 등쪽으로 나타난다. 이러한 주름은 가장자리 톱니를 향해 굽어지며, 끝을 따라 띠 모양을 이룬다.

3.4. 기타 골격

카르카로돈토사우루스는 다른 카르카로돈토사우루스과 공룡들과 마찬가지로 작고 튼튼한 앞다리와 길어진 꼬리, 짧은 목을 가지고 있었다. 가장 완전했으나 파괴된 표본(IPHG 1922 X46)은 심하게 풍화된 3개의 목뼈를 보존하고 있었는데, 하나는 축추이고 나머지 두 개는 축추보다 길고 넓은 앞쪽 목뼈이다. 카르카로돈토사우루스의 목뼈는 튼튼하고 후요추형(뒤쪽 끝이 오목함)이다. 이 속의 목뼈는 기가노토사우루스처럼 낮고 튼튼한 척추뼈의 신경 가시로 덮여 있으며, 척추뼈를 가볍게 하기 위해 공기 주머니를 포함하는 뼈의 공기화(몸통 측면의 얕은 함몰부) 위에 매달린 튼튼한 척추뼈 횡돌기에 연결되어 있다. 이 척추뼈의 척추체는 배쪽 면을 따라 용골로 장식되어 있다. 앞쪽 꼬리뼈도 알려져 있는데, 편평형(앞쪽과 뒤쪽 끝이 평평함)이며 짧았다. 이 꼬리뼈는 불완전하여 신경 가시의 대부분이 없었지만, 혈관궁과 연결될 횡돌기를 가지고 있었다. 척추체의 측면 또한 공기화되어 있었다. 이 개체에서는 두 개의 칼날 모양의 혈관궁도 보존되었다.

골반은 불완전하여 양쪽 두덩뼈와 왼쪽 궁둥뼈를 포함했지만, 완전한 골반은 관련된 속에서 알려져 있다. 궁둥뼈는 뒤쪽을 가리키고 두덩뼈는 앞쪽을 가리키는데, 이는 용반목 공룡의 특징이다. 두덩뼈는 완전히 보존되었을 때 거의 1m였을 것이며, 가늘지만 앞쪽 끝에서 횡적으로 확장되어 연결되어 앞쪽에서 볼 때 V자 모양을 형성하는 줄기를 가지고 있었다. 왼쪽 종아리뼈 외에 두 개의 대퇴골도 회수되었으며, 대퇴골은 길이가 1.26m로, 수각류에서 기록된 가장 큰 뼈 중 하나이다. 대퇴골은 강한 곡률이 없으며 앞쪽과 뒤쪽 끝을 제외하고는 대부분 직선이다. 대전자는 작지만 두드러진 돌출부가 있는데, 이는 꼬리의 미대퇴근에 연결될 것이다. 종아리뼈는 길이가 88cm로 대퇴골 길이의 약 1/3이었다. 앞쪽 끝은 옆에서 볼 때 삼각형 모양이고 과가 불룩하며, 뒤쪽 끝은 둥글다.

4. 생태

카르카로돈토사우루스는 얇고 칼날 모양의 이빨을 가지고 있어 고기를 베어 먹는 데 효과적이었다. 이는 먹잇감에 깊은 상처를 입혀 과다 출혈로 죽게 만드는 사냥 방식을 뒷받침한다. 이빨은 톱니가 크고 물결 모양으로 주름져 있으며, 단면이 얇고 폭이 넓으며 앞뒤 방향 굴곡이 적어 카르카로돈토사우루스 화석 판별의 중요한 증거가 된다. 티라노사우루스 등 다른 육식 공룡들이 뼈까지 부술 수 있는 이빨을 가진 것과 달리, 카르카로돈토사우루스는 포식자로서의 경향이 강했을 것으로 추정된다. 또한, 치아 교체 속도가 빨라 손상된 치아를 쉽게 교체할 수 있었다.

카르카로돈토사우루스의 물림 힘은 티라노사우루스보다 약했지만, 두개골은 강한 구조를 가지고 있어 큰 먹이도 사냥할 수 있었다. 2022년 연구에 따르면 카르카로돈토사우루스 사하리쿠스의 앞쪽 물림 힘은 11,312뉴턴, 뒤쪽 물림 힘은 25,449뉴턴으로 추정되었는데, 이는 티라노사우루스보다 낮아 뼈를 먹지 않았음을 시사한다.

도널드 헨더슨과 로버트 니콜스의 연구에 따르면, 성체 카르카로돈토사우루스 사하리쿠스는 최대 424kg의 무게를 들 수 있었다.

카르카로돈토사우루스, 알로사우루스, 아크로칸토사우루스와 같은 수각류는 눈물샘 부위에 볏을 가지고 있었는데, 그 기능은 아직 명확하게 밝혀지지 않았다.

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2006년 생물학자 켄트 스티븐스(Kent Stevens)는 카르카로돈토사우루스(Carcharodontosaurus)의 양안 시야 능력을 연구했는데, 크고 길쭉한 주둥이 때문에 양안 시야가 제한적이라는 결론을 내렸다. 이는 카르카로돈토사우루스가 최대 양안 시야를 확보하기 위해 머리를 40° 아래로 숙이고 눈을 위로 향했을 가능성을 보여준다. 이런 알로사우루스상과의 시야 범위는 악어와 유사하며, 매복 포식자였음을 시사한다.

4.1. 사냥 및 먹이

카르카로돈토사우루스는 얇고 칼날 모양의 이빨을 가지고 있어, 고기를 베어 먹는 데 효과적이었다. 이는 먹잇감에 깊은 상처를 입혀 과다 출혈로 죽게 만드는 사냥 방식을 뒷받침한다. 이빨은 톱니가 크고 물결 모양으로 주름져 있으며, 단면이 얇고 폭이 넓으며 앞뒤 방향 굴곡이 적어 카르카로돈토사우루스 화석 판별의 중요한 증거가 된다. 티라노사우루스 등 다른 육식 공룡들이 뼈까지 부술 수 있는 이빨을 가진 것과 달리, 카르카로돈토사우루스는 포식자로서의 경향이 강했을 것으로 추정된다. 또한, 치아 교체 속도가 빨라 손상된 치아를 쉽게 교체할 수 있었다.

카르카로돈토사우루스의 물림 힘은 티라노사우루스보다 약했지만, 두개골은 강한 구조를 가지고 있어 큰 먹이도 사냥할 수 있었다. 2022년 연구에 따르면 카르카로돈토사우루스 사하리쿠스의 앞쪽 물림 힘은 11,312뉴턴, 뒤쪽 물림 힘은 25,449뉴턴으로 추정되었는데, 이는 티라노사우루스보다 낮아 뼈를 먹지 않았음을 시사한다. 두개골의 유한 요소 분석 결과, 카르카로돈토사우루스는 티라노사우루스과보다 부드러운 먹이를 먹었다는 가설을 뒷받침한다.

도널드 헨더슨과 로버트 니콜스의 연구에 따르면, 성체 카르카로돈토사우루스 사하리쿠스는 최대 424kg의 무게를 들 수 있었다.

카르카로돈토사우루스는 자신보다 큰 티타노사우루스류와 같은 거대한 초식 공룡과 동시대에 살았기 때문에, 검치호처럼 먹이에게 깊은 상처를 입혀 과다 출혈로 죽게 만드는 방식으로 사냥했을 가능성이 제기된다.

4.2. 볏의 기능

카르카로돈토사우루스, 알로사우루스, 아크로칸토사우루스와 같은 수각류는 눈물샘 부위에 볏을 가지고 있었는데, 그 기능은 아직 명확하게 밝혀지지 않았다. 고생물학자 대니얼 추어는 이 볏이 종족 간의 싸움에서 "머리 부딪히기"에 사용되었을 것이라고 추정했지만, 이 볏이 얼마나 튼튼한지는 연구되지 않았다.

4.3. 시력

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2006년 생물학자 켄트 스티븐스(Kent Stevens)는 카르카로돈토사우루스(Carcharodontosaurus), 알로사우루스(Allosaurus) 등 알로사우루스상과 공룡과 티라노사우루스(Tyrannosaurus), 스테노니코사우루스(Stenonychosaurus)를 포함한 여러 수각류(Coelurosauria)의 양안 시야 능력을 연구했다. 스티븐스는 이 공룡들의 머리 모델에 시야 검사(Visual field test)를 적용, 카르카로돈토사우루스의 양안 시야가 제한적이라는 결론을 내렸다. 이는 크고 길쭉한 주둥이 때문이었다. 가장 넓은 양안 시야는 높은 곳에서 나타났는데, 이는 카르카로돈토사우루스가 최대 양안 시야를 확보하기 위해 머리를 40° 아래로 숙이고 눈을 위로 향했을 가능성을 보여준다. 이런 알로사우루스상과의 시야 범위는 악어와 유사하며, 매복 포식자였음을 시사한다. 이들은 먹이와 배경 사이의 시차(Parallax)로 먹이를 감지했을 수 있으며, 좁은 양안 시야는 먹이와의 거리를 판단하고 공격 시점을 정하는 데 도움이 되었을 것이다.

5. 분류

카르카로돈토사우루스는 카르카로돈토사우루스과와 카르카로돈토사우루스아과(Carcharodontosaurinae)의 모식 속이다. 이 아과는 카르카로돈토사우루스 외에도 기가노토사우루스, 마푸사우루스, 메락세스, 티라노티탄을 포함하며, 이들은 독립적인 분류군인 기가노토사우루스족을 구성한다. 카르카로돈토사우루스과는 20세기 후반에 다른 구성원들이 인식되기 전까지는 이 이름이 사용되지 않았다.

1996년 Paul Sereno의 카르카로돈토사우루스 화석에 대한 설명은 카르카로돈토사우루스과의 대륙 간 분류군을 인식하게 했다. 더 많은 카르카로돈토사우루스과가 발견되면서 이들의 상호 관계가 더욱 분명해졌다. 이 분류군은 고생물학자 토머스 R. 홀츠와 동료들이 2004년에 알로사우루스 또는 신랍토르보다 카르카로돈토사우루스에 더 가까운 모든 알로사우루스류로 정의했다. 카르카로돈토사우루스는 거의 완전한 골격을 가진 메락세스와 기가노토사우루스에 비해 다른 카르카로돈토사우루스과보다 덜 알려져 있다. 이 과의 구성원들은 후기 쥐라기부터 오세아니아와 남극 대륙을 제외한 모든 대륙의 중기 백악기에 걸쳐 인식되었다.

Canale 외 (2022)는 카르카로돈토사우루스를 카르카로돈토사우루스아과에서 가장 먼저 분기되는 구성원으로 회수했다. 2024년 수각류 관계에 대한 검토에서 Cau는 테스트된 모든 카르카로돈토사우루스 표본을 단계통군(monophyletic)으로 회수하지 못했다.

로돌포 코리아와 레오나르도 살가도는 수각류의 거대화가 수렴 진화한 것은 이들의 환경이나 생태계의 공통적인 조건과 연관되었을 수 있다고 제안했다. 세레노와 동료들은 아프리카(카르카로돈토사우루스), 북아메리카(아크로칸토사우루스) 및 남아메리카(기가노토사우루스)에서 카르카로돈토사우루스과의 존재를 발견하여 이 그룹이 초기 백악기 시기에 대륙을 횡단하는 분포를 보였다는 것을 보여주었다. 생물학적 분산은 후기 백악기에 북부와 남부 대륙 사이의 해양 장벽으로 인해 단절되었고, 이는 교환을 방지하여 더 뚜렷한 지방 동물군으로 이어졌다. 이전에는 백악기 세계가 생물지리학적으로 분리되어 북부 대륙은 티라노사우루스과, 남아메리카는 아벨리사우루스과, 아프리카는 카르카로돈토사우루스과가 지배하는 것으로 여겨졌다. 카르카로돈토사우루스가 속한 아과 카르카로돈토사우루스아과는 남아메리카와 아프리카로 형성된 남부 대륙 곤드와나에 한정되었으며, 아마도 이 지역의 최상위 포식자였을 것이다. 남아메리카의 기가노토사우루스족은 곤드와나가 압트절–알비절 시대의 초기 백악기 동안 분열될 때 분산적 지리생물학을 통해 아프리카 친척과 분리되었을 수 있다.

두개골과 앞다리 등 많은 특징으로 미루어 보아 기가노토사우루스와 근연종으로 여겨지며, 카르카로돈토사우루스과를 이룬다. 이는 아프리카 대륙과 남아메리카 대륙의 분리 시기가 늦었다는 근거가 된다고 폴 세레노 등은 보고 있다. 북아메리카의 아크로칸토사우루스 또한 이 과에 속한다고 여겨지지만, 알로사우루스과로 보아야 한다는 의견도 강하며 아직 결론이 나지 않았다. 어느 쪽이든, 카르카로돈토사우루스과는 알로사우루스과, 중국의 공룡으로 이루어진 신랍토르과(en)와 근연 관계에 있는 것은 분명하며, 통틀어 알로사우루스상과로 분류된다.

6. 고병리학

카르카로돈토사우루스 사하리쿠스(C. saharicus)의 신모식표본 두개골에는 병리학적 흔적이 있는데, 알로사우루스나 아크로칸토사우루스를 비롯한 다른 알로사우루스류 공룡들에게서도 물린 자국, 감염, 골절 등의 흔적이 발견된다. 이 두개골에는 비강에 둥근 자상과 "안와 전방 가장자리에 비정상적인 뼈 돌출부"가 있었다. 이후 연구에서는 이것이 다른 개체에게 두개안면을 물려서 생긴 상처라고 추정했다.

7. 고환경

카르카로돈토사우루스의 화석은 스피노사우루스와 델타드로메우스의 서식지와 유사하게 북아프리카 전역의 여러 백악기 시대 유적지에서 발견된다. 이 시기 북아프리카는 테티스 해에 접해 있었고, 이로 인해 이 지역은 광대한 갯벌과 수로가 있는 맹그로브가 우세한 해안 환경으로 변모했다. 카르카로돈토사우루스와 스피노사우루스 화석의 동위원소 분석 결과, 켐 켐 지층은 동남아시아와 사하라 이남 아프리카의 현대 아열대 및 열대 환경과 유사하게 지속적인 강우가 아닌 일시적인 우기를 겪었던 것으로 보인다. 이러한 강 퇴적층에는 톱가오리 온코프리스티스, 실러캔스 마우소니아, 폴립테루스 바위티우스를 포함한 대형 어류가 서식했다. 이로 인해 거대한 스토마토수쿠스 스토마토수쿠스가 이집트에서, 엘로수쿠스, 라고노수쿠스, 에기수쿠스 속이 모로코에서 진화하는 등 어식을 하는 악어형류가 풍부하게 발생했다. 모로코에서는 시로코프테릭스와 니코린쿠스와 같은 익룡도 풍부하게 발견되었다.

이러한 유적지에서 발견되는 공룡 동물군의 구성은 육식 공룡에 비해 초식 공룡 종이 적다는 점에서 이례적이다. 이는 다양한 수각류 분류군 간에 생태적 지위 분화가 있었음을 나타내며, 스피노사우루스과는 물고기를 섭취하고 다른 그룹은 초식 공룡을 사냥했다. 동위원소 증거는 이를 뒷받침하는데, 켐 켐 지층과 엘라즈 지층 모두에서 카르카로돈토사우루스과와 케라토사우루스의 식단에 상당한 양의 육상 동물이 포함되어 있었음을 발견했다. 바하리야 지층에서는 파랄리티탄과 Aegyptosaurus와 같은 용각류가 발견되며, 레바키사우루스는 켐 켐 지층에서 발견된다. 카르카로돈토사우루스과는 켐 켐 지층에서 C. saharicus와 사우로니옵스로, 엘라즈 지층에서 에오카르카리아와 잠재적으로 카르카로돈토사우루스로, 에카르 지층에서 C. iguidensis로 대표된다.