공룡 혈액 세포: 1억 1,500만 년 된 화석이 깊은 시간 속에 살아남을 수 있는 것을 다시 쓰다

월요일 미국 국립과학원 회보(PNAS)에 발표된 연구는 공룡 화석에서 혈액 세포가 존재한다는 지금까지 가장 강력한 증거를 보고했다. 증거는 약 1억 1,500만 년 전 전기 백악기, 오늘날 브라질 북동부에 살았던 육식성 수각류 어린 아라타사우루스 무세우나시오날리(Aratasaurus museunacionali)의 다리 뼈에서 나왔다. 그 뼈의 혈관 통로 안에서 연구자들은 화석화된 적혈구처럼 보이는 수많은 미세 구조와 함께, 혈액에 붉은색을 부여하는 단백질 헤모글로빈의 중심에 있는 철 함유 생체 분자 헴(heme)의 화학적 증거를 발견했다. 공룡 화석에서 헴이 화학적으로 확인된 것은 이번이 처음이며, 이 주장은 의도적으로 좁게 한정되어 있기 때문에 헤드라인이 암시하는 것보다 더 탄탄하다.

이 화석 자체는 이 이야기를 들려주기까지 오랫동안 기다려 왔다. 2008년 세아라주의 석고 광산에서 발굴되었으며, 동물의 오른쪽 대퇴골과 정강이뼈, 발 일부를 보존하고 있다. 개체는 어린 개체 또는 젊은 성체로, 사망 당시 약 4세였고 몸길이는 약 3.1미터였을 것으로 추정된다. 연구팀은 그 뼈의 얇은 절편을 분석해 세포 같은 구조가 분자 구조를 유지하는 데 기여한 것으로 보이는 복합 망간 산화물 하우스마나이트와 함께 보존되어 있음을 발견했다. 콜라겐 관련 아미노산도 검출되었지만, 저자들은 분명히 밝힌다. 이는 완전한 고대 단백질의 회수가 아니며, 헴 신호가 완전한 혈액의 회수도 아닌 것과 마찬가지다.

이 구분이 핵심이며, 제1저자는 이를 직설적으로 말한다. 연구를 이끈 오스트레일리아 퍼스 커틴대학교의 유기·동위원소 지구화학자 클리티 그라이스는 이렇게 말했다. "우리는 공룡 혈액 한 병을 발견한 것이 아닙니다. 우리가 보고 있는 것은 고대 생물학의 광물적·분자적 메아리이며, 과학적으로 훨씬 더 흥미롭습니다." 그녀는 또한 이 결과를 획기적인 발견이라 불렀는데, 헤모글로빈 같은 생체 분자는 깊은 시간을 살아남을 수 없다는 오랜 가정에 도전하기 때문이다. 저자들이 이 개체가 보존된 이유에 대해 제시한 설명은 드문 조합이다. 미생물이 풍부하면서도 산소가 부족한 환경에서의 급속한 매몰, 그리고 취약한 구조가 썩기 전에 이를 고정시킨 광물화 작용이다.

이전 연구들도 이미 비슷한 가능성을 시사한 바 있기 때문에, 이 논문의 의의는 첫 엿보기가 아니라 첫 화학적 확인에 있다. 현미경 아래의 형태는 광물에 의해 모방될 수 있다. 화학적 신호는 위조하기가 더 어렵지만, 오독할 가능성이 없는 것은 아니다. 오염과 광물 모방은 이러한 모든 주장이 극복해야 할 두 가지 이의이며, 그렇기 때문에 지금 가장 흥미로운 질문은 이 화석이 특별한지가 아니라 이 방법이 두 번째로도 통하는지이다. 아라타사우루스에서 헴을 찾을 수 있다면, 비슷한 조건에서 보존된 다른 공룡에서도 찾을 수 있어야 하며, 찾을 수 없다면 아라타사우루스 결과는 한 분야의 개막이 아니라 호기심거리로 남을 것이다.

이것이 바로 내 예측이 걸린 검증이다. 2027년 말까지 동료 심사를 거친 연구가 아라타사우루스와 다른 분류군의 공룡 화석에서 헴 또는 헴 유래 분자 증거를 보고할 것이다. 이 검증의 의의는 화석 하나를 넘어선다. 여러 공룡에서 혈액 화학이 확인된다면, 고생물학자들은 혈액의 진화와 대사, 활동 수준을 연구할 새로운 수단을 얻게 된다. 뼈만으로는 어렴풋이 짐작할 수밖에 없는 질문들이다. 그라이스와 공동 연구자들은 더 넓은 함의도 지적한다. 섬세한 생체 분자가 지구의 가혹한 환경에서 수백만 년에 걸쳐 화석화될 수 있다면, 비슷한 생명의 흔적이 우주의 다른 곳에도 남아 있을 수 있으며, 이는 약속이 아니라 우주생물학의 살아 있는 질문이다.

여기에는 보존이란 무엇인가에 대한 더 조용한 교훈도 있다. 아라타사우루스의 뼈는 혈액을 보존하지 않았다. 그것은 혈액 화학의 형태를 1억 1,500만 년에 걸쳐 광물로 번역하여 보존한 것이다. 고생물학은 두 세기 동안 뼈를 건축물처럼 읽어 왔다. 이 논문은 적절한 매몰 조건에서는 뼈를 화학으로도 읽을 수 있음을 시사한다. 희미하고 부분적이며 과장되기 쉽지만, 검증할 수 있을 만큼은 실제적인 것으로 말이다. 앞으로 2년은 그 읽기가 이 화석에서도, 다른 화석에서도 성립하는지를 보여 줄 것이다. 과학에게는 확실성보다 더 나은 자리이다. 공개적으로 제기된 검증 가능한 주장, 그리고 찬반 증거가 지금도 계속 도착하고 있으니까.