우타수사우루스
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1. 개요
우타수사우루스는 중생대 트라이아스기 초기, 약 2억 4500만 년 전에서 2억 2200만 년 전에 생존했던 어룡의 일종이다. 이크티오사우루스와 유사하지만 등지느러미가 없고 더 넓은 두개골을 가지며, 육식성 포식자였을 것으로 추정된다. 아시아와 북아메리카의 태평양 연안에 서식했으며, 1978년 일본 미야기현에서 화석이 처음 발견되었다. 우타수사우루스는 조상 육상 양막류와 어룡의 과도기적 특징을 보이며, 계통 발생 분석을 통해 이궁류에 속하며 도마뱀류의 자매 그룹이라는 결론이 내려졌다.
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| 우타수사우루스 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 크기 | 2.5–3 m |
| 분류 | |
| 속 | 우타츠사우루스속 |
| 학명 | Utatsusaurus |
| 과 | 우타츠사우루스과 |
| 모식종 | Utatsusaurus hataii |
| 모식종 명명자 | Shikama et al. 1978 |
| 상위 분류군 명명자 | McGowan & Motani, 2003 |
| 생물학적 분류 | |
| 화석 범위 | 전기 트라이아스기, |
2. 특징
우타수사우루스는 초기 어룡의 한 종류로, 후대에 등장한 이크티오사우루스와 유사점을 공유하지만 몇 가지 중요한 차이점을 보인다. 가장 눈에 띄는 차이는 등지느러미가 없다는 점과 이크티오사우루스보다 넓은 두개골을 가졌다는 점이다.[7] 몸길이는 약 2.5m에서 3m, 몸무게는 약 57.8kg으로 추정되어 비교적 작은 크기의 어룡이었다.[6][1]
세부적인 형태나 골격 구조에서는 육상 양막류 조상과 후대 어룡 사이의 과도기적 특징들이 나타난다.[1] 먹이로는 당시에 함께 서식했던 물고기나 갑각류 등을 주로 사냥했을 것으로 보이는 육식성 포식자였다.
2. 1. 형태
''우타수사우루스''(''Utatsusaurus'')는 비교적 작은 어룡으로, 길이는 2.5m에서 3m 사이이며 몸무게는 약 57.8kg 정도였다.[6][1] 후대에 진화한 어룡과는 달리, ''우타수사우루스''는 등지느러미가 없고 넓은 두개골을 가진다. 주둥이는 후대 어룡류의 둥근 주둥이에 비해 완만하게 좁아지는 형태이다.[7][15] 후안와골은 후전두골 뒤로 뻗은 돌기를 덮고 있으며, 이는 어룡류의 명백한 조상 형질이다.[7][15]
두개골 크기에 비해 이빨은 상당히 작고, 원시적인 치조(홈)에 배열되어 있다. 이빨에는 세로 홈이 있는데, 처음에는 근연종인 그리피아(Grippia)보다 길고 날카로울 것으로 여겨졌으나[3][16], 이후 모식표본 연구를 통해 오히려 무디고 튼튼하다는 사실이 밝혀졌다.[8][17]
지느러미는 작고 다섯 개의 발가락(손가락)을 가지고 있다.[9][18] 또한 각 발가락에는 최대 5개의 추가적인 뼈가 존재하는데, 이를 과다지절(hyperphalangy)이라고 한다.[9][5] 꼬리에는 길고 낮은 지느러미가 있으며, 이는 장어처럼 몸통을 좌우로 구부리는 측면 굴곡(lateral undulation) 방식으로 헤엄쳤음을 시사한다. 이는 지느러미나 꼬리를 주로 사용하는 후대 어룡과는 다른 방식이다.
''우타수사우루스''는 조상인 육상 양막류와 후대에 진화한 어룡 사이의 과도기적 특징을 여러 가지 보여준다.
첫째, 골반대와 척추의 연결 방식이 육상 양막류처럼 몸을 지탱할 만큼 견고하지 않다. 골반대는 장골과 연결된 천추늑골(sacral ribs)을 통해 척추에 붙어 있지만, 이 늑골은 천추와 완전히 융합되어 있지 않다.
둘째, 상완골과 대퇴골의 길이가 같다. 이는 상완골이 더 긴 다른 어룡이나 대퇴골이 더 긴 육상 양막류와는 다른 특징이다.
셋째, 뒷다리가 앞다리보다 크다.[1][12]
이러한 형태적 특징과 계통 발생 분석을 통해 어룡이 이궁류의 일원이며 도마뱀류의 자매 그룹이라는 결론이 제시되기도 했다.
2. 2. 과도기적 특징
''우타수사우루스''는 조상인 육상 양막류와 더 진화된 어룡 사이의 과도기적인 특징을 여러 가지 보여준다.
첫째, 골반대가 척추에 부착되는 방식이 육상 양막류와는 다르다. 육상 양막류의 골반대는 몸을 지탱할 수 있도록 튼튼하게 척추에 연결되어 있지만, ''우타수사우루스''의 골반대 부착은 상대적으로 덜 견고했을 것으로 보인다. 골반대는 장골과 관절을 이루는 천추 늑골을 통해 척추에 부착되기는 하지만, 이 늑골들이 천추와 완전히 융합되어 있지는 않다.[1]
둘째, ''우타수사우루스''는 상완골(위팔뼈)과 대퇴골(넓적다리뼈)의 길이가 같다. 이는 다른 대부분의 어룡들이 더 긴 상완골을 가지고 있고, 육상 양막류 조상들은 더 긴 대퇴골을 가졌던 것과 대조되는 특징이다. 또한, ''우타수사우루스''는 뒷다리가 앞다리보다 더 커 보이는 경향이 있다.[1] 이러한 특징들은 ''우타수사우루스''가 육상 생활에서 완전한 수중 생활로 적응해가는 중간 단계에 있었음을 시사한다.
3. 고생물학
우타수사우루스는 중생대 트라이아스기인 약 2억 4500만 년 전부터 2억 2200만 년 전까지 생존했던 파충류이다. 당시 아시아와 북아메리카 사이의 태평양을 중심으로 서식했을 것으로 추정된다. 화석은 1978년 일본의 트라이아스기 지층에서 처음 발견되어 명명되었다.
우타수사우루스는 주로 물고기를 먹고 살았을 것으로 보인다. 약 40개의 원통형 전축추(몸통 앞부분 척추뼈)를 가지고 있어, 마치 뱀장어처럼 몸을 좌우로 흔들며 헤엄쳤을 것으로 추정된다.[1]
1998년, 캘리포니아 대학교 버클리의 모야 료스케와 홋카이도 대학의 연구진은 컴퓨터 그래픽(CGI) 기술을 이용해 화석 골격의 변형을 보정하여 재검토했다. 이 연구를 통해 우타수사우루스가 페트로라코사우루스와 같은 초기 이궁류와 가까운 관계이며, 어룡류 전체가 도마뱀, 뱀, 악어 등과 먼 친척 관계에 해당한다는 결론을 내렸다. 또한, 계통 분석을 통해 어룡류를 이궁류로 분류하고, 도마뱀을 포함하는 파충류 그룹(유린목과는 다른 Sauria)의 자매군으로 보았다.
2013년 캐나다 캘거리 대학교의 Cuthbertson 등은 계통 분석을 통해 어룡류가 하나의 공통 조상에서 유래한 단계통군이며, 우타수사우루스와 파르비나타토르가 이 그룹의 가장 초기 형태에 해당한다고 보고했다.[15]
우타수사우루스의 계통 분류학적 위치에 대해서는 연구자마다 다른 견해를 제시한다. 1999년 모야 료스케의 연구에 따르면, 어룡류 내에서 우타수사우루스와 파르비나타토르가 가장 먼저 분기하고, 나머지 에오이쿠치오사우루스류(그립피아목과 어룡목 포함)가 자매군을 이룬다는 계통 분석 결과를 제시했다.[19] 반면, Maisch와 Matzke의 2000년 연구에서는 어룡목 내에서 타이사우루스가 가장 먼저 분기하고, 우타수사우루스가 그 다음으로 분기하며, 나머지 어룡(그립피아목 포함)들이 자매군을 형성한다는 다른 계통 분석 결과를 제시하기도 했다.[20]
4. 분류
우타수사우루스는 우타수사우루스과(Utatsusauridae)에 속하는 유일한 종으로 알려져 있으며[7], 초기 어룡류(Ichthyosauria) 또는 그와 가까운 어룡형류(Ichthyosauromorpha) 중 하나로 분류된다. 외형적으로 이크티오사우루스와 유사하지만, 등지느러미가 없고 두개골이 더 넓다는 차이점이 있다. 정확한 분류학적 위치에 대해서는 여러 계통발생 분석 연구가 이루어졌으며, 가장 원시적인 어룡 중 하나로 여겨지기도 하고[15], 다른 초기 어룡 그룹과의 관계에 대해 다양한 견해가 제시되어 왔다.[10][19][20]
4. 1. 계통 발생
우타수사우루스는 우타수사우루스과에 속하는 유일한 종으로 알려져 있으며, 초기 어룡류 중 하나이다. 이크티오사우루스와 유사한 점도 있지만, 등지느러미가 없고 두개골이 더 넓다는 차이점이 있다. 두개골 크기에 비해 이빨은 작은 편이며 원시적인 홈에 배열되어 있다. 꼬리지느러미는 낮았는데, 이는 다른 어룡들과 달리 꼬리지느러미 대신 몸의 기복을 이용해 헤엄쳤을 가능성을 시사한다. 또한 골반 거들이 척추에 단단히 부착되지 않았고, 상완골과 대퇴골의 길이가 같으며, 뒷다리가 앞다리보다 크다는 점 등은 육상 조상의 특징과 이후 어룡의 파생된 특징을 함께 보여주는 과도기적인 모습으로 해석된다.
1998년 캘리포니아 대학교 버클리의 모타니 료스케와 홋카이도 대학의 미노우라 나오, 안도 타츠로는 컴퓨터 영상 기술을 이용하여 화석의 왜곡을 보정한 결과, 우타수사우루스가 도마뱀과 유사한 이궁류 파충류인 페트로라코사우루스와 가까운 관계이며, 어룡류 전체가 도마뱀, 뱀, 악어 등과는 먼 친척 관계임을 밝혀냈다. 이들은 계통발생 분석을 통해 어룡류가 이궁류에 속하며 사우리아(Sauria)의 자매 그룹이라는 결론을 내렸다.
2013년 캐나다 캘거리 대학교의 커스버슨(Cuthbertson)과 동료들은 계통발생 분석을 통해 어룡류가 단계통군이며, 우타수사우루스와 파르비나토르가 가장 원시적인 기저 그룹에 속한다고 보고했다.[7][15]
여러 계통 발생 분석 연구에서 우타수사우루스의 위치는 다양하게 제시되었다. Huang 등(2019)의 분기도 분석에 따르면, 어룡형류(Ichthyosauromorpha) 내에서 후페수키아(Hupehsuchia)가 먼저 분기하고, 어룡상목(Ichthyopterygia) 내에서는 스클레로코르무스와 카르토린쿠스 그룹이 먼저 분기한다. 그 다음 차오후사우루스가 분기하고, 어룡류(Ichthyosauria)가 나타난다. 어룡류 내에서 우타수사우루스는 그리피디아(Grippidia) 그룹에 속하며, 파르비나토르와 자매군을 이룬다. 이 (우타수사우루스 + 파르비나토르) 그룹은 다시 그리피아와 굴로사우루스를 포함하는 그룹과 자매군을 형성하는 것으로 나타났다. 이 그리피디아 그룹 전체는 킴보스폰딜루스과와 후에네오사우루스류를 포함하는 더 큰 어룡류 그룹과 자매 관계를 가진다.[10]
과거 연구에서는 다른 결과가 제시되기도 했다. 1999년 모타니 료스케의 분석에서는 우타수사우루스와 파르비나타토르가 어룡류의 가장 기저 그룹을 형성하고, 그 다음으로 그립피아목(차오후사우루스, 그립피아 포함)과 어룡목이 분기하는 것으로 보았다.[19] 반면, Maisch와 Matzke의 2000년 분석에서는 타이사우루스를 어룡목의 가장 기저 그룹으로 보고, 그 다음으로 우타수사우루스를 위치시켰다. 이후 그립피아목, 파르비나타토르, 콰시아노스테노사우루스, 훼노사우루스류(믹소사우루스아목, Longipinnati 등 포함) 등이 순차적으로 분기하는 계통수를 제시했다.[20] 이처럼 우타수사우루스의 정확한 계통 발생 위치에 대해서는 연구자들 간의 논의가 계속되어 왔다.
5. 서식지와 화석 발견
우타수사우루스는 중생대 트라이아스기인 약 2억 4500만 년 전부터 2억 2200만 년 전까지 생존했던 어룡이다. 당시 아시아와 북아메리카 사이의 태평양 연안에 주로 서식했을 것으로 추정된다.
화석은 1978년 일본의 트라이아스기 지층에서 처음 발견되어 새로운 종으로 명명되었다. 특히 미야기현 미나미산리쿠정은 다수의 어룡 화석과 함께 우타수사우루스의 모식 표본이 발견된 곳으로 유명하다. 이 지역에는 화석을 보관하고 전시하기 위해 '교류관'(魚竜館)이라는 박물관이 세워져 연간 6만 명 이상의 방문객이 찾기도 했다. 그러나 2011년 3월 11일 발생한 2011년 도호쿠 지방 태평양 해역 지진과 이어진 지진해일로 인해 박물관은 파괴되었다. 다행히 지진 당시 우타수사우루스 화석은 다른 장소에 보관 중이었고, 박물관에 있던 다른 화석 대부분도 구조되었지만, 박물관 건물 자체는 아직 복구되지 못했다.[11]
가쓰시마 정 관자키의 발굴 현장은 화석과 함께 일본의 국가지정 천연기념물로 지정되어 있다. 안타깝게도 1990년 2월에는 정체불명의 인물에 의해 화석 일부가 도굴당하는 사건이 발생하기도 했다. 현재 우타수사우루스의 홀로타입(모식 표본)은 도호쿠 대학교 종합학술박물관에 소장되어 있으며, 2011년 도호쿠 지방 태평양 해역 지진 당시 어룡관이 입었던 큰 피해는 피할 수 있었다.[21]
참조
[1]
논문
Ichthyosaurian relationships illuminated by new primitive skeletons from Japan
https://www.research[...]
[2]
논문
Phylogeny, systematics, and origin of the Ichthyosauria – the state of the art
http://www.palaeodiv[...]
[3]
논문
Early Triassic ichthyosaurs, ''Utatsusaurus hataii'' gen. et sp. nov., from the Kitakami Massif, Northwest Japan
[4]
논문
Phylogeny of the Ichthyopterygia
http://mygeologypage[...]
[5]
논문
Evolution of fish-shaped reptiles (Reptilia : Ichthyopterygia) in their physical environments and constraints
http://mygeologypage[...]
[6]
논문
Early giant reveals faster evolution of large body size in ichthyosaurs than in cetaceans
[7]
논문
Reinterpretation of the cranial morphology of ''Utatsusaurus hataii'' (Ichthyopterygia) (Osawa Formation, Lower Triassic, Miyagi, Japan) and its systematic implications
[8]
논문
Redescription of the dental features of an early Triassic ichthyosaur, ''Utatsusaurus hataii''
[9]
논문
New information on the forefin of ''Utatsusaurus hataii'' (Ichthyosauria)
http://www.uoregon.e[...]
[10]
논문
The new ichthyosauriform ''Chaohusaurus brevifemoralis'' (Reptilia, Ichthyosauromorpha) from Majiashan, Chaohu, Anhui Province, China
[11]
웹사이트
日本地質学会 - 復旧復興にかかわる調査・研究事業-報告01
http://www.geosociet[...]
[12]
논문
Ichthyosaurian relationships illuminated by new primitive skeletons from Japan
[13]
웹사이트
http://fossilworks.o[...]
[14]
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[15]
논문
Reinterpretation of the cranial morphology of Utatsusaurus hataii (Ichthyopterygia) (Osawa Formation, Lower Triassic, Miyagi, Japan) and its systematic implications
[16]
논문
Early Triassic Ichthyosaurus, Utatsusaurus hataii Gen. et Sp. Nov., from the Kitakami Massif, Northeast Japan
[17]
논문
Redescription of the dental features of an early Triassic ichthyosaur, Utatsusaurus hataii
[18]
논문
New information on the forefin of Utatsusaurus hataii (Ichthyosauria)
[19]
논문
Phylogeny of the Ichthyopterygia
[20]
논문
The Ichthyosauria
[21]
웹사이트
東日本大震災で被災した南三陸地域の自然史標本と「歌津魚竜館化石標本レスキュー事業」
http://www.geosociet[...]
日本地質学会
2012-02-10
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