2.5억 년 전 '알 속 아기' 화석의 충격적 정체

남아프리카공화국 카루⁠(Karoo) 분지의 붉은 퇴적암 사이에서, 아주 작은 동물 한 마리가 2억 5천만 년 동안 웅크려 있었습니다. 몸집은 돼지만 했지만 아직 세상에 나오지 못한 '알 속의 아기'였죠. 이 아기의 작은 뼈 하나하나가, 우리 포유류의 먼 조상에 대한 오래된 질문 하나를 풀어줬습니다.

2026년 4월, 남아프리카 비트바테르스란트 대학의 쥘리앵 브누아⁠(Julien Benoit) 교수 팀은 이 조그만 화석을 세밀한 X선 영상으로 들여다본 결과, 포유류 조상들이 실제로 '알'을 낳았다는 최초의 직접 증거를 찾아냈다고 발표했습니다.

호주 멜버른 박물관에 전시된 리스트로사우루스⁠(Lystrosaurus georgi) 골격. 짧고 다부진 몸, 아래턱에서 튀어나온 두 개의 엄니, 그리고 앵무새처럼 생긴 부리가 특징입니다. 사진=Ethmostigmus/Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)

90%⁠가 사라진 '대멸종' 이후에 살아남은 동물

2억 5,200만 년 전, 지구 생명의 역사에 전대미문의 재앙이 닥쳤습니다. 페름기 말 대멸종⁠(Permian mass extinction). 바다에서는 81%⁠의 종, 육상에서는 척추동물의 70%⁠가 사라졌습니다. 공룡도 출현하기 전이었던 이 시대, 지구 생명의 약 90%⁠가 증발해 버린 시기였습니다.

그런데 이 거대한 죽음의 파도 속에서 유독 번성한 동물이 하나 있었습니다. 리스트로사우루스⁠(Lystrosaurus)⁠입니다. 흔히 '공룡의 친척'으로 오해받지만, 사실은 공룡이 아니라 포유류 계통의 먼 조상인 단궁류⁠(Synapsida) 중에서도 이빨 달린 도마뱀 모양의 수궁류⁠(Therapsida), 그 안의 디키노돈트⁠(Dicynodontia) 무리에 속합니다.

몸길이는 약 1m, 몸집은 돼지만 했습니다. 아래턱에서 위로 솟은 두 개의 엄니, 앵무새처럼 생긴 부리, 다부진 네 다리. 겉모습은 다소 기묘했지만, 이 동물은 당시 지구 곳곳에서 동시다발적으로 발견됩니다. 남아공, 인도, 중국, 러시아, 남극 대륙, 심지어 미국 애리조나까지. 대멸종 직후의 초기 트라이아스기에는 육상 척추동물의 약 90%⁠를 이 종 하나가 차지했을 정도였습니다. 어떻게 이토록 철저하게 살아남을 수 있었을까. 그것이 오랫동안 고생물학자들을 사로잡은 수수께끼였습니다.

리스트로사우루스 게오르기⁠(Lystrosaurus georgi)⁠의 복원도. 두 개의 엄니와 짧은 부리가 특징적입니다. 그림=Dmitry Bogdanov/Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)

배아 화석이 품고 있던 비밀

남아공 비트바테르스란트 대학교⁠(Wits)⁠의 쥘리앵 베누아⁠(Julien Benoit) 연구팀은 2010년대 중반부터 리스트로사우루스 화석 표본들을 다시 뜯어보기 시작했습니다. 기존에는 어린 개체로 분류되어 수장고 한쪽에 잠들어 있던 작은 골격들이었는데, 크기가 보통 성체의 10분의 1에도 못 미치는 아주 어린 개체들이 있었던 거죠.

연구팀은 이 화석들을 프랑스 그르노블에 있는 유럽 싱크로트론 방사광 시설⁠(ESRF)⁠로 가져가 고해상도 X선 단층촬영⁠(SRCT)⁠을 진행합니다. 돌을 자르지 않고도 내부 구조를 3차원으로 들여다볼 수 있는 기법인데, 여기서 결정적 단서가 하나씩 드러났습니다.

가장 어린 표본은 몸 길이가 고작 몇 센티미터. 주변 암석은 타원형 결절⁠(nodule) 모양으로 감싸여 있었고, 그 안에서 작은 뼈들이 머리부터 꼬리까지 동그랗게 말린 자세로 놓여 있었습니다. 척추와 갈비뼈가 서로 맞물려 있지 않고 어긋나 있었던 데다, 골반 뼈도 제자리를 찾지 못한 상태였습니다. 연구팀은 이 배치를 "연골이 아직 굳지 않아 몸을 스스로 지탱하지 못하던 단계"의 흔적으로 해석합니다.

결정타는 아래턱이었습니다. 포유류와 그 조상 계통에서 아래턱은 발생 후반부에 두 조각이 봉합선⁠(symphysis)⁠으로 합쳐지는데, 이 배아 표본의 아래턱은 양쪽이 완전히 분리된 채였습니다. 알을 깨고 나오기 전에 굳을 시간이 없었다는 뜻입니다.

베누아 연구팀이 공개한 리스트로사우루스 배아 화석의 3차원 재구성 이미지입니다. 말려 있는 작은 뼈들이 알 속 자세를 그대로 보존하고 있습니다. 이미지=Benoit et al./Wikimedia Commons (CC BY 4.0)

왜 '알'이라는 전략이 대멸종을 버텼을까

현생 포유류의 99%⁠는 새끼를 낳아 젖을 먹이며 기릅니다. 그런데 우리와 같은 단궁류⁠(Synapsida) 계통의 조상인 리스트로사우루스는 왜 알을 낳는 전략을 고수했을까요? 그것도 하필 지구 생명사 최악의 대멸종 직후에 말입니다.

연구팀은 알이 오히려 '위기의 지구'에서 쓸 만한 카드였다고 봅니다. 페름기-트라이아스기 경계의 지구는 평균 기온이 지금보다 훨씬 높았고, 바다는 산성화되었고, 육지는 건조하고 불안정한 '대사막의 시대'였습니다. 대부분의 종이 사라진 이 풍경 속에서, 비교적 크고 껍질이 두꺼운 알은 건조한 환경에서도 배아를 보호할 수 있는 작은 생명 보호함이 됩니다.

게다가 화석 증거는 리스트로사우루스의 새끼가 조숙성⁠(precocial), 그러니까 부화와 동시에 상당 수준으로 발달한 상태로 알에서 나왔을 가능성을 시사합니다. 몸이 어느 정도 다 만들어진 상태로 깨어나 스스로 먹이를 찾을 수 있다면, 부모가 오래 돌보지 않아도 되는 겁니다. 혼란스러운 환경에서 번식 성공률을 높일 수 있는 꽤 효율적인 시스템인 거죠.

오늘날 남아 있는 '알 낳는 포유류' 오리너구리입니다. 단공류⁠(Monotremata)⁠는 포유류 진화의 초기 형태를 짐작하게 해 주는 살아 있는 참고서로 꼽힙니다. 사진=Charles J. Sharp/Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)

우리 계통의 '잊힌 장⁠(章)'이 다시 열립니다

이 한 장의 화석이 의미하는 바는 단순히 '포유류 조상이 알을 낳았다'는 교과서 한 줄의 확정이 아닙니다. 오히려 포유류 진화 이야기의 빈칸 하나를 채워 주고, 그다음 페이지를 쓸 단서까지 내어 놓는 발견입니다.

리스트로사우루스가 속한 디키노돈트⁠(Dicynodontia) 그룹은 고양이만 한 덩치부터 소만 한 덩치까지, 트라이아스기 지구의 여러 생태 지위를 채우며 오랫동안 번성했습니다. 알을 낳는 번식 방식이 단궁류 계통 초반의 기본 설정이었다는 해석이 힘을 얻고, 진짜 포유류다운 '젖으로 새끼를 기르는' 특징이 언제, 어떤 순서로 등장했는지는 더 뒤의 챕터에서 따져볼 문제가 됩니다.

베누아 연구팀은 이번 발견이 오늘날에도 읽히는 메시지가 있다고 말합니다. "우리 조상은 한 번의 대멸종을 '알'이라는 한 수로 버텨냈지만, 그때도 수많은 생물들은 이 풍경 안에서 사라져 갔다"는 얘기입니다. 리스트로사우루스의 작은 배아 화석은, 포유류라는 우리의 뿌리가 얼마나 오래되고 끈질긴 실험의 산물인지 말없이 보여줍니다.

리스트로사우루스의 복원 모형입니다. 이 작은 몸집의 동물이 대멸종 직후 육상 척추동물의 약 90%⁠를 차지했다는 사실은, 오늘날까지도 고생물학자들의 놀라운 이야깃거리로 남아 있습니다. 사진=James St. John/Wikimedia Commons (CC BY 2.0)

참고문헌

Benoit, J., Browning, C., Fernandez, V., Rubidge, B. S. (2024). Evidence of oviparity in a Lystrosaurus from the Early Triassic of South Africa. Palaeontologia Africana.

Greshko, M. (2026). 250-million-year-old fossil proves mammal ancestors laid eggs. Scientific American.

Botha, J., Smith, R. M. H. (2020). Lystrosaurus species composition across the Permo-Triassic boundary in the Karoo Basin of South Africa. Lethaia.

University of the Witwatersrand (Wits) Evolutionary Studies Institute press materials on Lystrosaurus developmental biology (2024–2025).