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Dinosaurs put eggs in wrong evolutionary basket: scientists

April 18, 2012 - 09:27 By 문예빈
The fact that land-bound dinosaurs laid eggs is what sealed their fate of mass extinction millions of years ago while live birthing mammals went on to thrive, scientists said Wednesday. 

Chicago White Sox pitcher Mark Buerhle has a chuckle with "Baby T Rex" animated figure which threw out the first pitch before the game against the Detroit Tigers at at U.S. Cellular Field in Chicago, Illinois, August 6, 2008.

In a new explanation for mammals’ evolutionary victory over dinosaurs, researchers said a mathematical model has shown that infant size was the clincher.

Given physical limitations to egg size, dinosaurs had comparatively small young. Some came out of the egg weighing as little as two to 10 kilogrammes (4.4 to 22 pounds), yet had to bulk up to a hefty 30 or 50 tonnes.

Growing up, the youngsters had to compete in several size categories with adults of other animal groups for food, University of Zurich scientist Marcus Clauss told AFP.

This meant that all the small and medium animal size categories supported by the natural environment were “occupied”, leaving no room for smaller dinosaur species in which to thrive, according to the findings published in Biology Letters, a journal of Britain’s Royal Society.

“There is a lot of room in the ecosystem for small species, but (in such a scenario) that room is taken up by the young ones of the large species,” Clauss explained.

“That was not a problem for 150 million years but as soon as something happens that takes away all the large species so that only small species remain, if there are no small species to remain you are gone as a whole group.”

The catastrophic event that wiped out all larger life forms some 65 million years ago meant the end for terrestrial dinosaurs.

Scientists disagree on whether the scaly reptiles died out before or after a meteorite smashed into Earth in what is known as the Cretaceous-Tertiary impact, causing billions of tonnes of wind-borne ash and dust to filter out light from the Sun and triggering a “nuclear winter” that cooled the planet and withered vegetation.

Mammals did not have the same limitations in size spread, said Clauss, because their young were not born as comparatively small and did not need to compete with other species for food, instead suckling on their mothers.

This meant there were smaller mammal species able to cope with the new post-catastrophe environment and evolve into new species alongside birds, which are also dinosaurs.

“The question that haunted some people including me is ... why did the mammals survive and why did the dinosaurs not. I think we have a very good answer for that,” Clauss said.

The researchers said egg size is constricted by upper limits to the thickness of shells, which have to allow oxygen through to the embryo.

The average four-tonne titanosaur, the largest type of vertebrate that ever lived, was 2,500 times heavier than its newborn. A modern-day elephant mother weighs 22 times more than her calf.

Scientists say all animals with a bodyweight of more than about 10 to 25 kilogrammes (22 to 55 pounds) died in the mass extinction event. (AFP)

<한글 기사>

육상 공룡 멸종은 ‘卵生’의 한계
“알로 태어나 몸집 수천배 불려야 하는 부담 커”

육상 공룡이 멸종한 것은 소행성 충돌 후의 척박한 환경에서 알로 태어난 새끼가 몸집을 수천배나 불려야 하는 엄청난 부담 때문이었을 것이라는 최신 연구가 나왔다.

스위스 취리히 대학 과학자들은 6천500만년 전에 일어난 소행성 충돌로 지구에’핵 겨울’이 찾아 왔을 때도 새끼를 낳는 태생(胎生) 동물들은 멸종하지 않고 번창한 반면 난생(卵生)인 육지 공룡은 멸종하고 말았다면서 이는 새끼의 상대적 크기에 의해 좌우된 포유동물의 진화적 승리였다고 영국 생물학회지 바이올로지 레터스 최신호에서 주장했다.

공룡들은 알 크기의 제한 때문에 알을 깨고 나올 무렵 몸무게가 2~10㎏에 불과하지만 어른이 되기까지 30~50t으로 몸집을 불려야만 한다.

이 과정에서 어린 새끼들은 먹이를 놓고 다양한 크기의 다른 종 성체 동물들과 경쟁을 벌여야만 했을 것이라고 연구진은 지적했다.

이는 자연 환경의 지지를 받는 소형이나 중간급 동물의 ‘크기 범주’가 만원이 돼 작은 종 공룡들이 발 들일 자리가 없음을 의미한다는 것이다.

연구진은 “생태계에는 작은 종들을 위한 공간이 많지만 재난 시나리오에서 이런 공간은 큰 종의 새끼들이 차지한다”고 설명했다.

재난이 없었던 1억5천만년 전에는 이런 환경도 공룡에게 문제될 것이 없었지만 재난으로 작은 종만 남을 때는 발 들일 공간이 남아있지 않아 공룡 전체가 멸종하게 됐다는 것이다.

6천500만년 전 대형 동물들을 모조리 멸종시킨 대재난은 따라서 육상 공룡 전체의 종말을 가져왔을 것이라고 연구진은 지적했다.

반면 포유동물은 새끼가 공룡과 달리 상대적으로 크게 태어나고 어미의 젖만 먹으면 되기 때문에 먹이를 놓고 다른 종과 다툴 필요가 없어 급속 성장에 따른 제한을 받지 않게 된다.

이는 재난 이후 새로운 환경에 적응할 수 있었던 작은 포유동물 종들이 있었고 이들이 나는 공룡인 조류와 함께 새로운 종으로 진화했음을 의미한다.

연구진은 ‘어째서 재난 속에서도 포유동물은 살아남고 공룡은 멸종했는가’라는 해묵은 의문에 대해 이런 가설이 매우 훌륭한 답이 될 수 있을 것”이라고 말했다.

평균 체중 4t인 티타노사우르스의 경우 어른의 몸무게는 새끼의 2천500배나 되는 반면 오늘날 코끼리는 성체의 몸무게가 새끼의 22배 정도이다.

연구진은 체중 10~25㎏가 넘는 동물은 6천500만년 전 재난으로 모두 멸종했다고 밝혔다. (연합뉴스)