공학적으로 설계된 모습의 익룡 외형

미디어위원회
2022-01-04

공학적으로 설계된 모습의 익룡 외형
(Pterosaur Contours Look Engineered)

by Brian Thomas, PH.D.


     비행 파충류는 고대 하늘을 날았다. 익룡(pterosaurs)으로 불리는 이 매력적인 동물들에 대한 우리의 지식은 대부분 화석에서 온다. 하지만 얼마나 비행에 적합했을까? 새로 분석된 한 표본의 세부사항은 익룡 비행의 공학에 대한 우리의 이해를 향상시켰다.

PNAS 지에 게재된 4명의 과학자들은 한 익룡 화석의 새로운 특징들을 밝히기 위해 레이저 광선을 사용했다. 이 화석은 한 세기 전에 시조새(Archeopteryx) 화석으로 유명해진 독일의 졸른호펜 석회암 지층에서 나왔다.[1]

그들은 익룡 화석에 레이저 자극 형광(laser-stimulated fluorescence, LSF)을 사용했다. 이 기술은 화석을 구성하는 다른 물질들을 드러낸다. 예를 들어, 석회석과 뼈는 같은 레이저 빛에 반응하여 다른 파장에서 형광을 나타낸다. 과학 문헌에 보고된 다른 화석들과 마찬가지로, 이 화석도 뼈 조직에서는 크림색 형광을, 석회암 주변에서는 흑청색 형광을 나타냈다. 그러나 세 번째 색은 또 다른 물질을 가리켰고, 이것은 새로운 발견으로 이어졌다.

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익룡의 어깨 근육은 LSF 아래에서 분홍빛을 띠었다. 연구자들은 자신들이 촬영한 연부조직의 성질에 대한 화학적 조사를 하지 않았다. 이전 연구들은 졸른호펜 새 화석에서 깃털 단백질을 발견했다. 이것은 돌로 둘러싸인 사체 안에 아직도 근육의 잔해가 남아있었기 때문이었다.[2]

새, 박쥐, 비행기는 날개가 몸체에 부착되는 곳에 매끄러운 외형을 갖고 있다. 새들은 이 부분에 깃털을, 박쥐는 털(fur)을, 비행기는 가공된 금속을 사용하고 있다. 비행기에서 그 부분은 날개 루트 페어링(wing root fairing)이라는 이름을 갖고 있다. 익룡 연구의 저자들은 익룡의 어깨 근육 구조가 동일한 공기역학적 모양을 하고 있다고 말했다. 그들은 썼다.

우리는 페어링을 구성하는 연부조직이 주로 골격근으로 구성되어 있다고 해석한다. 왜냐하면 앞날개 근육도 또한 핑크색 형광을 보여주었기 때문이다. 상완 근육들이 날개면 바깥으로 불룩 튀어나옴으로 인해, 페어링은 날개 기저부의 외형을 유선형으로 만들어준다.[1] 

그들은 또한 "모든 형태(shapes)가 바람직한 방식으로 공기 흐름을 바꾸는 것은 아니다"라고 썼다. 그리고 "제작된 항공기의 경우, 엔지니어들은 항력(drag)을 최소화시키기 위해서 유선형의 공기역학적 형태로 제작한다. 여기에는 항공기의 매끄러운 형태와 이음부를 위해 공기역학적인 '페어링'이 포함된다.“[1]

이것은 항력을 줄이기 위해서, 날개가 몸체와 연결되는 지점에서 페어링이 특별한 형태를 가져야만 함을 의미한다. 연구자들은 익룡의 근육 모양이 잘 설계된 페어링의 특정한 모양과 일치한다는 것을 발견했다. 그렇다면 항력을 최소화하기 위해서, 익룡에 유선형의 외형을 만들어낸 것은 무엇이었는가? 무작위적인 돌연변이였는가? 

익룡의 이 근육질 페어링이 없었다면, 불룩 튀어나온 익룡 어깨뼈는 공중에서 항력을 크게 증가시키고, 투박하여, 아마도 비행을 불가능하게 만들었을 것이다. 대신, 레이저로 드러난 익룡의 근육들은 마치 공학자가 원래부터 비행을 위해 그곳에 장착시켜 놓은 것처럼 설계되어 보이는 것이다.


References
1. Pittman, M. et al. 2021. Pterosaurs evolved a muscular wing–body junction providing multifaceted flight performance benefits: Advanced aerodynamic smoothing, sophisticated wing root control, and wing force generation. Proceedings of the National Academy of Sciences. 118 (44): e2107631118.
2. Bergmann, U. et al. 2010. Archaeopteryx feathers and bone chemistry fully revealed via synchrotron imaging. Proceedings of the National Academy of Sciences. 107 (20): 9060-9065.

*Dr. Brian Thomas is Research Scientist at the Institute for Creation Research and earned his Ph.D. in paleobiochemistry from the University of Liverpool. 


*참조 : 익룡은 정교한 비행 기술을 가지고 있었다.
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출처 : ICR, 2021. 12. 30,
주소 : https://www.icr.org/article/pterosaur-contours-look-engineered/

번역 : 미디어위원회



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