공룡은 약 6 천 5 백만 년 동안 멸종되었지만 전 세계의 사람들을 계속 매혹시키고 경외하고 있습니다. 우리는 모두 악어와 비슷한 피부로 덮인 거대한 도마뱀으로 공룡의 영화와 사진을 보았습니다. 우리는 함께 일할 아주 오래된 화석 만 가지고 있기 때문에,이 동물들이 얼마나 근육질인지 어떻게 알 수 있습니까? 그리고 우리는 그들이 어떤 종류의 피부를 가지고 있었는지 또는 어떻게 움직 였는지 어떻게 알 수 있습니까?
과학자들은 수세기의 생물학적 및 고생물학 연구를 활용하여 주로 화석화 된 골격을 연구함으로써 공룡 특성에 대한 가장 합리적인 추정치를 결정했습니다. 공룡의 가장 가까운 생존 친척 (조류)과 모든 유형의 큰 동물을 연구함으로써 과학자들은 공룡 질량, 근육 및 보행에 대한 합리적인 추정치를 리버스 엔지니어링 할 수 있습니다. 모든 훌륭한 과학자들과 마찬가지로, 고생물학 자들은 모든 가용 정보를 사용하여 결론을 도출합니다. 공룡의 경우 피부 패턴과 깃털을 만들기에 충분한 발자국과 화석도 있습니다. 고생물학 자들은 피부의 개요를 보여주는 화석으로 동물의 양을 모델링 할 수 있습니다. 조직 밀도의 추정치와 결합하여 체중 추정치를 산출합니다. 물론, 피부 패턴을 아는 것은 또한 공룡의 모습과 동물이 단단한 판으로 덮여있는 경우와 같은 기능적 세부 사항에 대해 많은 것을 알려줍니다.
발자국 깊이에서 연구원들은 동물의 무게의 양에 대한 또 다른 추정치를 결정할 수 있습니다. 일련의 발자국에서, 우리는 첨단 기술 달리기 상점이 발자국에서 패턴을 관찰 한 후 운동 선수에게 신발을 맞출 수있는 것과 같은 방식으로 보행에 관한 중요한 정보를 추론 할 수 있습니다. 생물학과 고생물학 분야를 결합하여 고생물학은 고대 식물과 동물에 대한 연구입니다. 다른 주요 화석 발견으로는 식단에 빛을 비추는 공룡 배설물의 발견이 있습니다. 몇 가지 드문 경우에, 화석 공룡은 우리가 여전히 마지막 식사를 구별 할 수있는 곳에서 발견되었습니다. 과학자들은 화석 공룡 둥지와 계란을 발견하여 그들의 발달과 행동 패턴에 대해 알려줍니다. 2014 년에는 해양 공룡에서 화석화 된 색소 침착의 첫 번째 기록을 식별 한 연구가 발표되었습니다. 이것은 우리가 동물의 피부색을 알 수 있음을 의미합니다.
화석 기록
마지막 공룡이 사망 한 이후 수백만 년이 지났을 때, 오늘날 실제 공룡은 존재하지 않는 것으로 여겨졌다. 공룡이 남긴 모든 증거는 화석 형태입니다. 화석은 동물이나 식물이 사망 한 후 수년에 걸쳐 미네랄 포화로에 의해 형성됩니다. 이것은 분자 기준으로 분자에서 발생하거나 시편의 개요의 암석 캐스트 일 수 있습니다. 두 번째 및 더 일반적인 시나리오에서, 뼈에는 퇴적물이 캡슐화되어 원본의 완벽한 곰팡이를 형성합니다. 시간이 지남에 따라 퇴적물은 암석으로 단단해지고 원래 뼈는 빈 공동을 남기기 위해 완전히 붕괴합니다. 미네랄이 토양을 통해 태워서이 구멍에서 수집하고 화석을 형성하는 것처럼, 주변 환경과는 다른 바위로 구성됩니다.
화석은 실제로 원래의 재료가 아닌 암석으로 만들어 졌기 때문에 화석화 된 공룡 뼈는 원래 뼈의 물리적 특성 만 알려줄 수 있습니다. 화석화 된 뼈는 공룡 골격의 물리적 모양과 크기를 결정하는 데 적합합니다. 뼈 표면의 형태와 살아있는 동물 해부학에 대한 지식을 바탕으로 과학자들은 뼈의 각도와 근육이 부착 된 곳과 근육의 크기에 대한 합리적인 정확성으로 결정할 수 있습니다. 그러나 그것은 뼈만으로 결정될 수있는 모든 것입니다. 화석의 상태에 따라 원래 뼈 자체의 무게를 추정하는 것이 어려울 수도 있습니다. 뼈는 매우 밀도가 높거나 매우 다공성 일 수 있으며, 이는 골격의 무게와 그 뼈가지지 할 수있는 근육 및 연조직의 무게에 상당한 편차를 초래할 수 있습니다. 분자 기준으로 분자에 형성된 잘 보존 된 표본에서만 화석은 밀도를 결정할 수있는 뼈 내부의 구조를 유지합니다.
전 세계 박물관과 컬렉션에서 아름다운 공룡 화석을 찾을 수 있지만,이를 형성하는 데 필요한 정확한 과정은 거의 거의 발생하지 않습니다. 공룡이 약 1 억 6 천만 년 동안 지구를 지배했다는 것을 명심하면 살아남은 화석의 수는 살았던 동물의 수의 미미한 비율입니다. 화석화는 물이 많은 환경에서 가장 자주 발생합니다. 이것은 퇴적물이 사망 후 동물 위에 빨리 쌓일 수있게되므로 발생합니다. 대부분의 공룡은 땅에 살았 기 때문에 거의 보존되지 않았습니다. 대부분의 공룡 화석은 동물 (또는 일부 뼈)으로 인해 사망 후 수중으로 끝나기 때문에 존재합니다.
혁명적 인 새로운 혁신
화석은 실제로 뼈가 아니기 때문에 그들을 형성 한 동물에 대한 유전자 정보를 포함하지 않습니다. 적어도 이것은 고생물학자인 Mary Schweitzer 박사가 연구를 발표 한 2005 년까지 인정 된 과학적 진실이었습니다. 렉스 화석. 그녀는 실제로 1990 년대 초 공룡 화석에서 보존 된 분자 구조를 처음으로 확인했지만 최근에 그녀의 작품은 최근에만 널리 받아 들여졌습니다.
“이전에 발견되지 않은 이유는 고생물학자가 마리아가 그녀의 표본으로 한 일을 할 수 없기 때문입니다. 우리는이 물건을 땅 밖으로 파고 산에서 파괴하려는 모든 노력을 기울이지 않습니다. […] 훌륭한 과학입니다.” - Thomas Holtz Jr. 박사는 Smithsonian Magazine에서 인용했습니다
Schweitzer 박사는 오늘날 그녀의 연구를 계속하고 있으며 공룡 연조직에 대한보다 자세한 정보를 끊임없이 발견하고 다른 과학자들도 그렇게하도록 영감을주고 있습니다. 조류와 공룡을 비교함으로써 Schweitzer는 심지어 화석화 된 골수 뼈를 식별 할 수 있었으며, 이는 동물이 임산부임을 알릴 수있게했습니다. 공룡 성별은 일반적으로 과학자들이 결정하기가 매우 어렵습니다. Schweitzer가 작업하기 전에, 가장 오래된 연조직은 약 백만 년이되었으며, 그녀의 돌파구는 과학자들이 조직 부패와 보존을 어떻게 보는지 근본적으로 바꾸기 시작했습니다. 이것이 우리가 공룡 DNA를 완전히 서열 할 수 있다는 의미는 아닙니다 (죄송합니다 쥬라기 공원 팬), 보존 된 연조직의 발견은 현장에서 놀라운 돌파구이며 이전에는 상상할 수없는 새로운 가능성을 확실히 열 것입니다.
가장 큰
“가장 큰”이라는 제목은 많은 분야에서 매우 인기를 얻었으며, 고생물학 자들은 새롭고 더 큰 공룡을 끊임없이 감시하고 있습니다. 살아있는 동물뿐만 아니라 공룡은 일반적으로 체중에 따라 비교됩니다. 골격만으로 무게 측정은 고생물학 자들이 만든 여러 교육 추정치에 달려 있습니다. 모든 최고 기록 보유자는 Titanosaurs로 알려진 동일한 거대 그룹에서 나옵니다. 티타노 사우스는 7 개 대륙 모두에서 화석이 발견 된 사우로 포드 공룡 그룹입니다. 체중은 추정치이지만 완전한 골격이 회수되면 공룡 길이를 정확하게 결정할 수 있습니다.
2013 년에, Patagotitan Mayorum이라는 새로운 티타노 사우스의 새로운 종의 일부 완전한 화석 아르헨티나 파타고니아 지역에서 발견되었습니다. 신중한 분석 후 고생물학 자들은 올해 초 그들이 발견 한 가장 큰 공룡이라고 믿고 있으며, 이는 가장 큰 알려진 육상 동물이되었습니다. 대퇴골의 직경에 기초하여, 성인 Patagotitan은 52 ~ 86 톤 (100,000 ~ 172,000 파운드)의 무게가 무게를 둔 것으로 여겨지며 길이는 121 피트까지 늘어납니다. 관점에서, 기록 된 가장 큰 현대 코끼리의 무게는 약 12 톤 (24,000 파운드)입니다. 과학자들은 또한 2 차 기술을 사용하여 파타 고티 탄의 크기를 추정했습니다. 3D 컴퓨터 모델링은 45 ~ 77 톤입니다. 비록 이것들은 큰 범위처럼 보일지 모르지만, 고급 추정치는 거의 두 배의 낮은 수준이지만 확실 하게이 가치를 재현 할 수있는 방법은 없습니다. 맨체스터 메트로폴리탄 대학교의 샬럿 브라스시 박사는 대서양에서 인용 ,이 티타노 사우스는“길고 가느 다란 목과 꼬리와 공기가 가득한 골격으로“매우 특이하고, 공기가 가득한 골격으로, 우리는 현대 동물의 왕국에서 설득력있는 유사체가 없기 때문에 […] 우리는 매우 크기 때문에 동물이 살아있는 육지 동물의 상위 제한을 넘어서는 코너와 같은 방법에 대한 우리의 이해를 추정 할 필요가 없다고 설명합니다. 우리가 외삽해야할수록 재건에 대한 자신감이 적습니다.”
.공룡의 크기를 측정하는 전통적인 방법은 대퇴골의 길이와 직경을 기반으로합니다. 이것은 일반적으로 신체에서 가장 크고 강한 뼈입니다. 대퇴골 길이와 직경은 동물의 크기에 비례해야하므로 이는 가장 합리적인 메트릭 선택입니다. 그렇지 않으면 자체 체중을 지탱할 수 없을 것입니다. 그러나 어떤 경우에는 새로운 공룡 종으로 여겨지는 소수의 표본 만 있습니다. 발견에 대퇴골이없는 경우, 연구원들은 화석을 검사하고 더 완전한 화석 기록을 가진 유사한 종을 기반으로 최상의 추정을해야합니다. 완전한 대퇴골이 있으면 크기 추정치를 얻을 수 있지만 이는 하나의 샘플만을 기반으로합니다 - 모든 통계 학자에게는 나쁜 소식이 있습니다. 우리가 찾은 한 가지 예가 Shaquille O'Neal 또는 Andre 종의 거인이라면 어떨까요? 아니면 성인처럼 보이지만 실제로 청소년의 화석이라면 어떨까요? 물론, 고생물학 자들은 이러한 추정치가 100% 정확하지 않다는 것을 알고 있습니다. 그러나 대안은 거의 없습니다. 현장에서 최근의 작업은 컴퓨터 모델링 및 시뮬레이션을 중심으로 공룡의 걸음에 대한 동역학 분석을 기반으로 가장 합리적인 가중치 추정치를 결정했습니다. 다른 추정 방법도 있지만 결과를 실제 공룡과 비교할 수 없기 때문에 어떤 것이 가장 잘 작동하는지 확인할 방법이 없습니다.
믿을 수없는 보존
공룡에 대한 우리의 이해에 대한 한 손으로 큰 통찰력을 제공 한 놀라운 화석의 주목할만한 발견이있었습니다. 가장 잘 보존 된 공룡 화석은 Nodosaur ( Borealopelta Markmitchelli 의 화석입니다. ) 2011 년 캐나다에서 채굴 승무원이 발견했습니다. 이 시편은 공룡의 전면 절반의 완전한 버전으로 미세한 세부 사항을 보여줍니다. 화석화가 시작되기 전에 일반적으로 붕괴되므로 연조직이 화석화되는 것은 매우 드 rare니다. 연조직을 보존하기 위해서는 분해 또는 청소부 가이 조직을 파괴하기 전에 천연 실란트 (일반적으로 진흙 또는 점토)에 동물을 둘러싸고 있어야합니다. 그런 다음이 캡슐화 후 화석화의 다른 모든 요구 사항도 충족해야합니다.
전 세계 박물관에는 공룡 골격이 전시되어 있으며, 일반적으로 군중을 빠르게 끌어 들이기 위해 운동 입장으로 포즈를 취합니다. 정보 스탠드에서 일반적으로 언급되지 않은 것은이 골격의 거의 모든 것이 같은 동물의 완전한 골격이 아니라는 것입니다. 공룡을 포함한 화석의 이미지는 종종 동물이 살아있을 때와 같은 배열로 전체 골격이 보존되는 표본을 보여줍니다. 이 드문 경우는 가장 극적이며 공룡이 어떻게 나타 났는지 시청자에게 빠르게 전달하므로 종종 예제로 사용된다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 한 공룡 화석이 동물의 전체 골격을 포함하는 것은 매우 드물다. 참고로, 가장 완전한 t. 렉스 (유명하게 연구 된) 화석은 전체 골격의 약 80%를 포함했습니다. 동물이 사망 한 후, 그 유골은 일반적으로 스 캐빈 저에 의해 분리되며 자연의 행위에 의해 더 흩어질 수 있습니다. 동물의 유물이 하나의 응집력있는 바위로 화석화되면, 그 암석은 여전히 수백만 년 동안 그대로 유지되어야하고 우리가 그것을 발견하려면지면에 나타납니다.
박물관은 진정한 화석화 된 뼈 또는 단순히 실제 화석 주물을 전시 할 수 있습니다. 훈련 된 관찰자는 디스플레이의 채색 및 표면 마감에 따라 차이를 알 수 있습니다. 새로운 디스플레이를 설치할 때 박물관이 평가 해야하는 결정의 장점과 단점이 있습니다. 때때로, 특정 종의 누락 된 조각은 발견되지 않았으며, 선택의 여지가 없지만 골격 학자들의 골격이 어떻게 나타나는지에 대한 가장 좋은 추측을 보여줄 수는 없습니다. 대부분의 자연사 박물관의 주요 목표는 대중을 교육하고 주제에 대한 관심을 불러 일으키는 것입니다. 캐스팅 디스플레이는 이러한 목표를 달성하기위한 화석 디스플레이만큼 좋습니다. 캐스팅을 전시하기위한 박물관을 잘못한 것은 어렵습니다. 이것은 일반적으로 더 안전하고 저렴한 옵션이기 때문입니다. 캐스팅의 무게는 실제 화석보다 적어서 더 작은지지 구조를 허용합니다. 주물을 만들면 더 많은 청중에게 다가 가기 위해 동일한 유적을 여러 위치에 표시 할 수 있습니다. 또한 캐스팅이 파괴되면 쉽게 교체 할 수 있습니다. 골격이 실제 화석으로 구성 되더라도 부분 골격의 개별 발견으로 인해 거의 항상 다른 동물의 집계입니다.
정말 몇 살입니까?
우리는 방사성 데이트 기술 덕분에 공룡 화석이 얼마나 오래된 지 알고 있습니다. 20 세기에 시작된 핵 물리학에 대한 이해가 높아짐에 따라 고생물학 자들은 방사성 동위 원소의 꾸준한 붕괴가 알려진 동위 원소를 포함하는 모든 물질의 나이를 측정하는 데 사용될 수 있음을 깨달았습니다. 물질은 원자로 구성되며 모든 원자에는 양성자와 중성자로 구성된 핵이 있습니다. 원자에서 양성자의 수는 그의 요소를 결정하지만, 동일한 요소의 모든 원자들 중에서 중성자 수에는 변화가있을 수있다. 이들은 동일한 요소의 다른 동위 원소로 알려져 있습니다. 이들 동위 원소 중 일부는 불안정하며 특정 방사성 입자를 방출하는 방사성 붕괴가 발생합니다. 동위 원소 그룹이 부패하는 속도를 반감기라고합니다. 충분히 큰 동위 원소 샘플이 주어지면, 반감기마다 질량이 절반으로 줄어 듭니다. 대부분의 동위 원소의 경우,이 붕괴 속도는 압력, 온도, 화학 반응 또는 자기장과 같은 외부 영향과 무관합니다.
방사성 "부모"동위 원소가 붕괴 될 때, 그들은 안정적인 "딸"동위 원소에 도달 할 때까지 새로운 동위 원소 (종종 여러 반복을 통해)로 전환합니다. 동위 원소의 샘플이 주어지면, 과학자들은 불안정한 동위 원소의 질량을 안정적인 동위 원소의 질량과 비교할 수 있으며, 알려진 반감기가 주어지면 샘플이 얼마나 오래 걸리기 시작했는지 결정합니다. 이 부모와 딸 동위 원소가 동일한 원래 부모로부터 유래되도록하기 위해, 한 번에 형성되고 그대로 유지 된 암석 에서이 분석을 수행하는 것이 바람직하다. 이로 인해 화산암은 잘 혼합 된 마그마에서 형성되므로 방사선 측정에 적합하며 일단 형성된 동위 원소가 제자리에 강화됩니다. 암석 샘플은 균일하고 변경되지 않기 때문에 부모 대 딸 동위 원소의 비율이 오염되지 않았다. 불안정하고 안정적인 동위 원소의 비율을 암석의 다른 안정적인 요소와 비교함으로써, 과학자들은 바위가 처음에 형성되었을 때 암석이 매우 정확하게 결정하기 위해 존재하는 딸 동위 원소의 질량을 설명 할 수 있습니다. 이 입증 된 메커니즘은 과학자들에게 샘플 자체 또는 샘플을 둘러싼 바위를 검사함으로써 거의 모든 것의 대략적인 연령을 추적하는 데 사용될 수있는 시계를 제공합니다.
.공룡 시대부터 화석을 정확하게 데이트하려면 과학자들은 반감기가 매우 길고 일반적으로 백만 년이 넘는 동위 원소를 사용해야합니다. 이 길고 지속적인 동위 원소는 화산 활동에 의해 형성된 화성암에서 발견됩니다. 반면에 화석은 일반적으로 화성이 아닌 퇴적암에서 발견됩니다. 이 문제를 해결하기 위해 고생물학 자들은 일반적으로 화석 위와 아래의 퇴적물에서 화산암 층을 식별합니다. 화석보다 오래되고 새로운 암석을 테스트함으로써 동물이 죽은 시간 프레임을 정확하게 묶을 수 있습니다. 이런 종류의 비교는 같은 종의 공룡에 대한 여러 위치에서 수행되기 때문에, 이것은 각 종이 살아있을 때 통계적으로 신뢰할 수있는 창을 제공합니다. 다른 데이트 방법이 존재하지만, 방사선 메트릭은 현장에서 가장 일반적이며 잘 확립되어 있습니다. 이 기술을 사용하여 과학자들은 약 2 억 2 천만 년 전부터 약 6 천 5 백만 년 전의 그레이트 멸종 사건까지 공룡이 살아 있다고 확실히 말할 수 있습니다.
비록 공룡 화석은 수세기 전에 처음 발견되었지만 t와 같은 유명 인사 공룡 중 일부는 발견되었습니다. 렉스 수십 년 동안 연구되어 왔지만 여전히이 분야에서 많은 새로운 발견이 이루어지고 있습니다. 더 많은 현장 탐사, 기존 화석에 대한 면밀한 검토, 기존 동물과의 비교 및 기술 발전을 적용함으로써 고생물학 자들은이 고대 거인들에 대한 우리의 이해에 계속 혁명을 일으킨다. 지난 20 년 동안 ( 쥬라기 공원 이후 초연), 과학자들은 가장 큰 공룡을 발견했으며, 가장 잘 보존 된 공룡은 피부 색소 침착을 확인했으며 공룡 단백질의 존재를 확인했습니다. 20 년은 공룡 화석이 지하에 묻힌 수백만 년에 비해 눈이 깜박입니다. 공룡 연구에서 이러한 흥미 진진한 발전으로 인해 우리는이 고대 괴물들이 여전히 발견해야 할 비밀이 여전히 남아 있다고 믿게되었습니다.
