과학자, 세계 최초 공룡 뇌 화석 발견
게시 됨: 2016-10-302004년 어느 어두운 겨울 밤, Jamie Hiscocks는 영국 Sussex에 있는 자신의 집 옆 해변에서 기이한 모양의 돌을 발견했습니다. 화석 사냥꾼인 히스콕스는 이메일을 통해 "나는 횃불에서 물체 표면의 구조화된 세부 사항을 볼 수 있었다"고 말했다. "이것이 평범한 조약돌이 아니라는 것을 즉시 알았습니다."
히스콕스는 그 표본을 옥스퍼드 대학의 최고 고생물학자인 마틴 브라시어에게 보여주었다. Braiser는 그것을 백악기에 살았던 공룡인 이구아노돈에 속하는 공룡 내주물(퇴적물이 동물의 두개골 내부를 채울 때 형성되는 화석)로 식별했습니다.
그러나 이것은 표준 엔도캐스트가 아니었습니다. 우선 매끄럽지 못했습니다. “거의 물결 모양으로 보였습니다. 능선과 홈이 있었습니다.” Brasier의 전 학생인 Alexander Liu가 말했습니다. (Brasier는 2014년 교통사고로 사망했습니다.)
그것은 연구원들을 흥분시켰습니다. 자세히 분석한 결과 혈관처럼 보이는 몇 밀리미터 두께의 구조 층이 나타났습니다. 미네랄 형태로 보존된 뇌를 보호하는 단단한 외층인 수막의 흔적도 있었습니다.
뇌는 일반적으로 사망 후 매우 빠르게 분해됩니다. 너무 빨리 화석화된 뇌 조각이 육지에 사는 척추동물에게서 발견된 적이 없었습니다.
Liu와 공동 저자들이 오늘 출판된 런던 지질 학회의 특별 간행물에서 기술한 바와 같이 이것이 발견된 최초의 공룡 뇌 화석이 되었습니다.
Brasier와 다른 사람들이 수년 동안 천천히 추구한 부수적인 프로젝트인 이 발견은 언젠가 고생물학자가 공룡 지능의 신비를 풀 수 있다는 희망을 줍니다. 그러나 아마도 훨씬 더 놀라운 것은 이 뇌 조각이 처음부터 화석화되었다는 것입니다.
연조직은 거의 화석화되지 않음
아무도 화석화된 공룡의 뇌를 이전에 발견하지 못한 몇 가지 이유가 있습니다.
우선 공룡은 아주 아주 오래 전에 살았습니다. 거의 모두 완전히 죽었습니다. 그들의 몸과 뼈는 흔적을 남기지 않고 부패했습니다.
아주 작은 부분이 조직과 뼈가 암석에서 화석화되도록 하는 우연한 상황에서 죽었습니다. 유기 조직이 화석화되는 이러한 드문 경우에 미네랄이 조직을 대체하기 위해 들어옵니다. 그러나 뇌와 같은 연조직은 특히 빨리 분해되어 조직이 보존될 가능성이 가장 적습니다.
그렇다면 무엇이 이 특정한 두뇌가 그것을 삼켰을 미생물을 피할 수 있게 했을까요? Liu, Brasier 및 동료들은 그것을 알아내기 위해 법의학 수사관이 되어야 했습니다.
그들이 엮어낸 이야기를 소개한다.
약 1억 3,300만 년 전인 백악기에 지구가 훨씬 더 낯선 곳에서 시작되었습니다. 훨씬 더 따뜻했고 극지방에는 얼음이 거의 없었으며 오늘날 우리가 살고 있는 땅의 약 3분의 1이 물로 덮여 있습니다. 대륙은 서로 떨어져 표류하기 시작했습니다.
이 이상한 세계(정확히 말하면 선사 시대 영국에서)는 꼬리가 있고 등을 따라 뾰족한 능선이 있는 거대한(길이 30피트, 높이 7피트) 파충류 말처럼 보이는 한 종의 공룡을 배회했습니다.
이 이구아노돈이 죽었을 때, 뇌가 화석이 되는 몇 가지 우연한 일이 발생했습니다.
1) 이 동물이 죽었을 때 머리가 먼저 물에 빠져 두개골이 거꾸로 뒤집혔을 것입니다. 그것은 공기에 대한 노출을 제한했습니다. (뇌는 산소가 있으면 빠르게 분해됩니다.)
2) 두개골은 온전한 상태로 남아 있었기 때문에 뇌의 작은 부분이 분해되기 시작했을 때 뇌에서 흘러나온 화학물질이 뇌 케이스 안에 머물렀습니다. 그 분해는 "철과 인산염과 같은 물질이 풍부한 영양소와 효소를 방출"했다고 Liu는 설명했습니다.
3) 그 영양소와 효소는 본질적으로 뇌의 다른 부분을 절여서 보존합니다. 이러한 영양소와 효소에는 광물화 과정을 시작하는 데 적합한 화학 물질도 포함되어 있습니다.
4) 아마도 며칠 안에 보존된 부분(두개골에 눌려진 몇 밀리미터 두께의 부분)이 인산염과 탄산염 광물로 대체되기 시작했을 것이라고 Liu는 설명했습니다. 화학 반응을 통해 미네랄은 구조를 모방하여 유기 물질을 변형시킬 수 있습니다.
시간이 지남에 따라 화석화된 뇌는 신체의 나머지 부분에서 분리되었습니다. 그것은 조수와 폭풍에 의해 운반되었고 영국의 조수 웅덩이에서 집을 찾았습니다. (노출된 퇴적암이 있는 영국 해안선은 화석 사냥꾼들이 가장 좋아하는 곳입니다.) 2004년 겨울 폭풍이 이전에 물에 잠긴 해변 부분을 발견했을 때 Hiscocks와 같은 전문가가 지나가고 있었던 것은 운이 좋았습니다. Hiscocks는 "이렇게 깨지기 쉬운 물건이라면 다음 폭풍우가 그것을 파괴할 수 있습니다."라고 말했습니다.
과학자들은 혈관이 실제로 뇌의 일부임을 알려주는 신호를 발견했습니다.
수년 동안 이 화석은 Brasier(일반적으로 지구 생명체의 기원에 더 가까운 훨씬 더 오래된 화석을 연구한)의 부수적인 프로젝트였습니다. 대부분의 연구는 다른 프로젝트에도 참여했던 그의 학생들이 수행했다고 Liu는 말합니다. 그래서 그들의 직감을 확인하는 데 오랜 시간이 걸렸습니다.
"우리가 얻은 데이터에서 가장 설득력 있는 것은 혈관입니다."라고 Liu는 말했습니다. “그들은 논쟁의 여지가 없습니다. 그들은 다른 무엇도 할 수 없습니다. 그들은 올바른 지름을 갖고 올바른 방향으로 가지를 치며 속이 비어 있고 올바른 위치에 있습니다.”
전자 현미경 이미지에서 혈관을 명확하게 볼 수 있습니다. 여기에서 화살표는 용기가 속이 비어 있다는 증거를 가리킵니다.
그리고 여기에서 일반적인 모세관처럼 혈관이 분기되는 것을 볼 수 있습니다.
혈관이 너무 투명하기 때문에 과학자들은 뇌척수막도 보았다고 확신합니다. Liu는 화석화된 피질(회백질) 조직의 증거도 있지만 확신할 수 없다고 말했습니다.
Liu에 따르면 이 논문은 2010년에 거의 출판될 준비가 되었지만 Brasier는 보류했습니다. 그는 Hiscocks가 화석이 결국 박물관에 보관되어 모두가 연구하고 볼 수 있도록 보장하기를 원했습니다. 화석이 박물관에 있으면 다른 사람이 연구 결과를 복제할 수 있습니다. 화석이 끝날 정확한 기관은 아직 결정되지 않았습니다.
화석이 공룡 지능에 대해 무엇이든 말해 줄 수 있습니까?
여러 면에서 이 발견은 실제로 공룡에 대해 많은 것을 알려주지 않습니다.
논문의 공동 저자이자 케임브리지 대학의 고생물학자인 David Norman은 “물론 우리는 공룡에 뇌가 있다는 것을 알고 있었습니다. 그는 이 논문이 더 개념의 증거라고 말합니다. 적절한 상황에서 뇌가 할 수 있는 것처럼 부드럽고 뭉툭한 조직은 화석화됩니다.
그리고 그것은 화석 큐레이터들이 그들의 컬렉션을 되돌아보는 영감을 줄 것이라고 Liu는 말했습니다. "이제 우리는 이 연조직이 보존될 수 있다는 것을 알았으므로 사람들은 박물관 소장품을 다시 찾아보고, 재검사하고, 더 흔한지 확인할 수 있습니다."라고 그는 말했습니다.
더 많은 공룡 뇌 표본이 공룡 지능에 대한 큰 미스터리를 푸는 데 도움이 될 수 있습니다. 공룡의 뇌는 현대의 파충류와 비슷했습니까, 아니면 현대 새와 비슷했습니까?
현대 파충류에서 뇌는 일반적으로 두개골의 모든 공간을 차지하지 않습니다. 그것은 두개골보다 훨씬 작으며 그것을 덮는 조직에 의해 지지됩니다. 그러나 새의 경우 뇌는 일반적으로 두개골의 대부분을 차지합니다.
더 새 같은 두뇌는 공룡이 전형적인 파충류보다 더 지능적이라는 것을 암시합니다.
이 이구아노돈 뇌에서 두개골의 대부분을 차지했다는 증거가 있지만 결정적이지는 않습니다. 동물이 거꾸로 죽었을 가능성이 있기 때문에 뇌 조직이 두개골 지붕에 퍼졌을 수 있습니다. Norman은 “공룡의 뇌가 우리가 생각했던 것보다 크다는 증거라고 말할 수 는 없습니다 . 적어도 뇌의 크기는 이구아노돈이 현대의 악어만큼 똑똑했음을 나타냅니다(동물계에서 가장 밝지는 않지만 충분히 교활한 사냥꾼).
Norman, Liu, 그리고 동료들이 앞으로 하게 될 가장 중요한 질문은 "공룡은 얼마나 똑똑했습니까?"가 아닙니다. 그것보다 훨씬 큽니다. Norman은 “그것은 지구의 역사를 밝히고 있습니다. 이 동물들은 오늘날 우리가 살고 있는 행성과 많이 다른 행성에 살았습니다. 그들의 생물학, 생리학에서 그들이 번성할 수 있었던 것은 무엇이었습니까? 그는 “질문은 거의 끝이 없다. 그리고 이 화석은 더 많은 것을 촉발합니다.
출처: University of Cambridge, University Herald 및 기타 미디어