가스토르니스편집자 확인

가스토르니스는 현생 조류와 비교해 매우 거대한 체구를 가졌다. 가장 잘 알려진 종인 가스토르니스 사르키는 키가 약 2미터에 달했으며, 체중은 200~250킬로그램에 이를 것으로 추정된다[5]. 이는 현생 타조보다도 큰 규모이다. 골격은 무겁고 튼튼하게 발달했으며, 특히 다리뼈와 골반대가 매우 견고하게 구성되어 무거운 체중을 지탱할 수 있었다.

몸통 골격은 날개 비행에 적합하지 않은 구조를 보였다. 쇄골이 퇴화되었거나 매우 작았으며, 가슴뼈에 용골돌기가 발달하지 않아 강력한 비행근을 부착할 수 없었다. 이는 가스토르니스가 완전히 비행 불능의 지상 조류였음을 시사한다. 척추뼈와 갈비뼈도 두꺼워 전체적인 골격이 매우 중후한 특징을 지녔다.

이러한 거대한 체구와 강력한 골격 구조는 가스토르니스가 당시 환경에서 최상위 포식자 또는 청소동물로서 활동하는 데 유리했을 것으로 여겨진다. 특히 강력한 다리는 빠른 주행보다는 무거운 몸을 지탱하고, 먹이를 제압하는 데 더 적합했을 가능성이 있다.

가스토르니스의 두개골은 매우 두껍고 단단하게 융합되어 있으며, 특히 전두골 부위가 현저히 발달해 있다. 이는 강력한 부리와 턱 근육이 부착되는 부위로, 머리 전체가 충격에 견디도록 설계된 구조이다. 두개골의 전체적인 형태는 깊고 높으며, 부리 기저부가 매우 넓은 것이 특징이다.

부리는 가스토르니스의 가장 두드러진 특징으로, 크고 깊으며 끝이 갈고리 모양으로 구부러져 있다. 부리의 상악은 하악보다 약간 길어 교차하지 않는 구조를 보인다. 부리 가장자리는 날카로운 절단면을 형성하지 않고, 대신 끝부분이 단단하고 뭉툭하다. 부리 내부에는 이빨이 없으며, 그 대신 상악과 하악의 뼈 표면에 작은 돌기들이 불규칙하게 분포해 있다[6].

이러한 두개골과 부리의 형태는 가스토르니스가 육식이나 청소 행동보다는 단단한 식물성 먹이, 예를 들어 견과류, 씨앗, 또는 딱딱한 과일을 부수고 소화하는 데 특화되었음을 강력히 시사한다. 두꺼운 두개골은 부리를 이용해 강력한 힘을 가할 때 발생하는 충격을 흡수하고 분산시키는 역할을 했을 것이다.

가스토르니스의 전완골과 수근골은 매우 짧고 튼튼하게 퇴화되어 있었으며, 날개를 펼쳤을 때의 길이는 현생 조류에 비해 현저히 짧았다. 이는 비행 능력이 완전히 상실되었음을 시사한다. 날개뼈의 관절면과 근육 부착점의 구조는 날갯짓보다는 물건을 잡거나 지탱하는 데 더 적합한 형태를 보였다.

다리뼈, 특히 대퇴골과 경골은 굵고 강건하여 무거운 몸체를 지탱할 수 있었다. 발가락 뼈는 짧고 두꺼웠으며, 끝에는 강력한 발톱이 있었다. 세 개의 앞발가락은 크고 튼튼했고, 첫 번째 발가락(후지)은 뒤로 향해 있었으나 완전히 퇴화되지는 않았다. 이러한 구조는 빠른 달리기보다는 안정적으로 서거나 걸어 다니는 데 적응한 것으로 해석된다.

전반적인 골격 구조는 가스토르니스가 육상에서 생활하는 데 완벽하게 적응한 조류였음을 보여준다. 날개는 퇴화된 반면, 하체는 무게 중심을 낮추고 안정성을 높이는 방향으로 진화했다. 이는 당시 환경에서 포식자로부터의 방어나 먹이 사냥 시 중요한 요소였을 것이다.

가스토르니스의 식성은 오랫동안 논쟁의 대상이었다. 초기 연구자들은 그 거대한 부리와 두꺼운 다리뼈를 근거로 육식성 또는 청소동물(scavenger)일 가능성을 제기했다. 그러나 이후 더 완전한 화석과 부리 구조에 대한 상세한 분석을 통해, 현재는 대부분의 학자들이 이 동물을 초식성 또는 잡식성(식물 위주)으로 보고 있다[8].

부리의 형태가 결정적인 단서를 제공한다. 가스토르니스의 부리는 끝이 뭉툭하고 매우 튼튼하며, 부리 끝에 작은 갈고리 모양의 돌기가 있었다. 이는 현생 초식성 조류나 거북이의 부리와 유사하여, 단단한 식물성 먹이(예: 씨앗, 견과류, 열매, 어린 가지)를 뜯고 부수는 데 특화된 구조이다. 강력한 턱 근육이 부착된 두꺼운 두개골은 이러한 씹는 행동을 지탱했다. 위 내용물 화석(gastrolith)이 발견된 사례는 없지만, 일부 연구자는 그 대신 강력한 위장 효소나 장내 미생물에 의존해 식물을 소화했을 것이라고 추정한다.

섭식 행동에 대해서는 직접적인 증거가 부족하나, 골격 구조를 통해 간접적으로 유추할 수 있다. 날개가 퇴화되어 비행이 불가능했으므로, 먹이를 찾아 걸어 다녔을 것이다. 강력한 다리와 발은 지면을 견고하게 딛고 서서 먹이를 처리하는 데 도움이 되었을 것이다. 주된 먹이원은 당시 서식지였던 습지나 숲 가장자리에서 구할 수 있는 다양한 식물 자원이었을 것으로 보인다. 일부 연구에서는 계절에 따라 곤충이나 작은 동물 등 동물성 먹이도 약간 섭취했을 가능성(잡식성)을 배제하지 않지만, 그 주된 식단은 식물성이었다는 데 의견이 모아지고 있다.

가스토르니스는 주로 신생대 초기, 특히 에오세와 올리고세 시기의 따뜻하고 습한 환경에 서식했다. 화석 증거는 이들이 북반구의 광활한 열대 우림과 아열대 숲, 강변 삼림 지대 및 습지 주변에서 살았음을 시사한다. 당시의 유럽과 북아메리카는 현재보다 훨씬 온난한 기후를 유지하고 있었으며, 이러한 환경은 거대한 육상 조류의 서식에 적합했다.

주요 서식지는 내륙의 숲과 인접한 개활지의 혼합 환경으로 추정된다. 강가나 호수 근처의 토양은 상대적으로 부드러웠을 것이며, 이는 가스토르니스가 강력한 다리로 땅을 파거나 먹이를 찾는 행동에 유리했을 것이다. 화석이 발견된 퇴적층의 특성은 종종 범람원이나 호숫가 퇴적 환경을 나타내며, 이는 이들이 물가를 따라 생활했을 가능성을 뒷받침한다.

서식 환경의 변화, 특히 점차 건조해지는 기후와 숲의 감소는 가스토르니스의 쇠퇴에 중요한 역할을 한 것으로 보인다. 이들의 거대한 체구와 특화된 식성은 비교적 안정된 특정 환경에 의존했을 가능성이 높다. 따라서 신생대 중기로 접어들며 전 세계적으로 기후가 냉각되고 건조화되면서 서식지가 축소되거나 파편화된 것이 멸종의 주요 원인 중 하나로 지목된다.

가스토르니스과(Gastornithidae)는 가스토르니스를 포함한 멸종된 대형 조류의 한 과이다. 이 과는 전통적으로 주조류(Paleognathae)에 속하는 것으로 간주되어 왔으나, 최근 연구는 이를 신조류(Neognathae) 내의 기제류(Galloanserae), 특히 논병아리목과 가까운 계통으로 제안하기도 한다[10].

과 내 분류는 주로 가스토르니스속(Gastornis)과 다리우스속(Diatryma)의 관계를 중심으로 논의되어 왔다. 역사적으로 유럽 화석은 가스토르니스, 북아메리카 화석은 다리우스로 구분되었으나, 형태학적 유사성으로 인해 두 속은 동일한 것으로 여겨지게 되었다. 국제동물명명규약에 따라 먼저 명명된 가스토르니스가 우선권을 갖는다.

아시아에서 발견된 종들도 이 과에 포함시키는 견해가 있다. 예를 들어, 중국에서 발견된 중화가스토르니스(Gastornis sinensis)와 카자흐스탄의 초기 에오세 지층에서 보고된 가스토르니스 샤르시엔시스(Gastornis xichuanensis) 등이 있다. 이들의 계통 관계는 명확히 밝혀지지 않았으나, 유라시아와 북아메리카에 광범위하게 분포했던 단계통군을 이루었을 가능성이 제기된다.

과 내에서 종을 구분하는 주요 형태적 기준은 크기, 대퇴골과 경골의 비율, 그리고 부리의 세부 형태이다. 그러나 화석 기록이 불완전하여 종 수준의 분류와 계통 발생 관계는 여전히 활발한 연구 주제로 남아 있다.

가스토르니스는 가스토르니스과의 대표 속으로, 신생대 초기 지구에 서식한 대형 조류이다. 이들의 진화적 위치는 오랫동안 논쟁의 대상이었으며, 현생 조류와의 관계를 밝히는 것은 고생물학에서 중요한 과제 중 하나이다.

초기 연구에서는 가스토르니스의 거대한 체구와 날지 못하는 특징 때문에 타조나 에뮤와 같은 현생 주조류(走鳥類, 날지 못하는 새)와 가까운 관계로 여겨졌다. 그러나 이후 상세한 골격 비교 연구가 이루어지면서, 이러한 유사점은 수렴 진화의 결과일 가능성이 제기되었다. 즉, 비슷한 생태적 지위를 차지하며 독립적으로 유사한 형태를 진화시킨 것으로 보인다. 최근의 계통분류학적 분석은 가스토르니스과를 고악류(古顎類, 주조류를 포함하는 그룹)보다는 신악류(新顎類, 대부분의 현생 조류)에 가깝게 위치시키는 견해가 우세하다. 특히 가고일이나 수조류(水鳥類)와 같은 특정 신악류 그룹과의 연관성을 시사하는 연구 결과도 존재한다[11].

다른 멸종된 조류와의 관계를 살펴보면, 남반구에서 발견된 디아트리마와 같은 대형 포식성 조류와는 형태적으로 유사점을 보이지만, 이들은 서로 다른 대륙에서 독립적으로 진화한 것으로 판단된다. 아래 표는 가스토르니스와 주요 비교군의 관계를 요약한 것이다.

결론적으로, 가스토르니스는 현생 조류의 주요 계통 중 하나인 신악류의 초기 분화 단계에서 갈라져 나온 독특한 계보를 대표할 가능성이 높다. 이들은 백악기 말 대멸종 이후 급속히 다양해진 조류 진화사의 한 획을 그은 특화된 포식자로서, 조류가 차지할 수 있었던 생태적 지위의 범위를 보여주는 중요한 사례이다.