스테고사우루스
고생물학 > 골판

스테고사우루스에서 가장 눈에 띄는 특징은 피부의 골판으로 17개의 납작한 판으로 구성되어 있다. 이 골판들은 고도로 변형된 골편(osteoderm, 뼈로 구성된 비늘 같은 구조물)으로 오늘날의 악어나 많은 도마뱀에서 볼 수 있는 것과 유사하다. 이 골판은 골격과 직접 연결되어 있지 않고 피부에서 위로 솟아 있다. 가장 큰 골판은 엉덩이 위쪽에서 찾아볼 수 있으며 약 60 센티미터 너비에 60 센티미터 높이를 가진다.
스테고사우루스에 대한 책이나 기사에서 주로 다루는 항목 중 하나가 골판의 배열에 대한 것이다. 골판 배열에 대해 그동안 네 가지의 가능한 이론들이 제시되어 왔다.
골판이 지붕의 기와처럼 등에 납작하게 놓여있는 갑옷 역할을 했다. 마쉬의 첫 해석이었으며 '지붕 도마뱀'이라는 이름이 여기에서 왔다. 후에 완전한 골판들이 발견되면서 형태적으로 납작하게 등 위에 놓여 있었던 것이 아니라 모서리 하나를 아래쪽으로 해서 곧게 서있었다는 것이 밝혀졌다.
1891년에 마쉬는 스테고사우루스에 대해 지금은 익숙해진, 골판이 한 줄로 늘어서 있었다는 이론을 발표했다. 이 이론은 곧 폐기되었다. 골판이 피부 속에 어떤 식으로 위치했는지 사람들이 잘 이해하지 못하고 있었고, 한 줄로 늘어설 경우 골판이 서로 겹칠 것으로 생각되었기 때문이다. 이 이론은 1980년대에 이구아나의 등쪽 가시의 형태에 아이디어를 얻어 조금 변형된 형태로 아티스트인 스티븐 체르카스에 의해 되살아났다.
골판이 등을 따라 쌍을 이루어 두 줄로 나 있었다. 이것이 아마도 특히 70년대의 공룡 르네상스가 일어나기 이전의 그림에 가장 흔하게 묘사된 배열방법일 것이다. 1933년 영화 킹콩에 등장한 스테고사우루스의 골판이 이렇게 배열되어 있었다. 하지만 한 개체의 스테고사우루스에서 동일한 크기와 모양을 가진 두 개의 골판이 같이 발견된 경우가 한 번도 없었다.
두 줄의 골판이 서로 엇갈리게 배열되어 있다. 1960년대 초에 이 이론이 널리 받아들여져 지금까지 이어지고 있다. 스테고사우루스 스테놉의의 완전한 골격화석에 있는 골판이 이런 식으로 배열되어 있었기 때문이다. 이 이론에 대한 반대 의견으로는 이 형태가 다른 파충류에서 발견된 적이 없고, 어떻게 해서 알려진 구조들과 동떨어진 이런 형태가 진화할 수 있었는지 이해하기 힘들다는 것이 있다.
예전에 일부 고생물학자들, 특히 로버트 T. 바커는 이 골판들이 어느 정도 움직일 수 있었을 것이라고 생각했으나 다른 학자들은 그 생각에 동의하지 않았다. 바커는 골판들이 각질로 덮인 더 커다란 판의 골질 중심부로 스테고사우루스가 이것을 한쪽 측면에서 다른 쪽으로 옮겨 가시와 칼날 같은 판들이 늘어서 있는 것을 포식자들에게 보여줌으로서 가까이 오는 것을 막았을 것이라고 제안했다. 골판들은 자연스럽게 스테고사우루스의 양쪽 측면으로 처졌을 것이며 골판의 끝부분은 그 위치에서 스테고사우루스 몸 양쪽의 경계와 일치할 정도의 길이였을 것이다. 바커가 골판이 각질로 덮여있을 것이라고 생각한 이유는 골판의 표면이 다른 뿔을 가진 동물들의 골질 중심부의 표면과 유사했기 때문이며, 골판이 방어에 이용되었다고 생각한 이유는 골판의 너비가 좁아서 똑바로 세우려면 근육에 계속 힘을 주어야 해서 과시용으로는 적합하지 않다고 보았기 때문이다.
골판의 기능에 대해서는 계속 논쟁이 있어 왔다. 처음에는 일종의 갑옷이라고 생각했으나, 그러기에는 너무 약하고 방어용이라고 보기에는 몸의 아래쪽을 전혀 보호하지 못해 위치가 그리 적합하지 않은 것으로 보였다. 골판의 크기를 보면 몸이 더 크게 보이게 해서 적에게 겁을 주기 위한 용도로 쓰였을 것 같기도 했고 아니면 수컷과 암컷 모두가 같은 골판을 가지고 있긴 하지만, 같은 종의 구성원들에게 성적인 과시를 하기 위한 용도였을 수도 있다. 최근에는 반룡류인 디메트로돈과 에다포사우루스의 등에 있는 돛과 비슷한 방식으로 (그리고 현생 코끼리 및 토끼의 귀처럼) 골판이 체온을 조절하는 데 도움이 되었을 수도 있다는 제안이 나왔다. 골판에는 홈이 파져 있어 혈관이 지나갈 자리가 있었으며 골판 주위로 공기가 흐르면 피가 냉각되었을 것이다. 2010년에 스테고사우루스의 골판과 악어 골편의 구조를 비교한 것을 보면 스테고사우루스의 골판이 체온조절에 사용되었을 가능성이 분명히 있었다고 생각된다. 이 이론은 심한 공격을 받았는데, 그 이유는 스테고사우루스와 가장 가까운 종들, 예를 들면 켄트로사우루스의 경우 골판이라기에는 표면적이 작은, 골침에 가까운 것을 가지고 있는데 이를 보면 골판과 같이 특화된 구조를 꼭 가지고 있을 만큼 냉각이 중요한 기능이었던 것은 아님을 알 수 있다.
골판의 기능으로 또 하나 가능한 것은 태양으로부터 오는 열을 더 잘 흡수하는 데 도움이 되었을 수 있다는 점이다. 쥐라기 말로 가면서 기후가 점차 서늘해 졌기 때문에 외온성인 거대 파충류인 스테고사우루스는 넓은 표면적을 가진 골판을 통해 더 많은 햇빛을 흡수할 수 있었을 것이다.
1986년에 부프레닐과 동료들이 출판한 "스테고사우루스 골판의 성장과 기능"은 다수의 스테고사우루스의 골판 표본을 현미경으로 분석하여 논쟁의 여지 없이 "뼈의 표면에 많은 수의 혈관이 있었다"는 것을 증명하면서 스테고사우루스 골판에 대한 논쟁을 추측에서 영역에서 과학의 영역으로 옮겨놓았다. 부프레닐과 동료들은 골판의 표면에 다수의 혈관이 있었다는 사실을 골판에 체온조절 기능이 있었다는 강력한 증거로 보았다. 후에 골판의 미세구조에 대해 더 정밀한 조직학적 조사가 이루어졌고, 골판에 혈관이 많았던 이유는 골판의 빠른 성장을 위해 영양소를 전달해야 했기 때문이라는 견해가 제기되었다. 이 견해가 옳다면 골판의 생리학적 기능, 즉 체온조절 기능이 존재했고 그것이 스테고사우루스에게 유용한 것이었다 하더라도 그것은 아마 종내 인식이나 과시라는 주된 목적에 딸려온 부수적인 효과였을 것이라고 해석할 수 있다.
스테고사우루스의 골판에 혈관이 많았던 것에 대해 가장 최근에 제시된 설명은 위협을 받았을 때 골판에 재빨리 피를 보내 붉게 만들어 화려한 색깔로 상대방에게 경고를 보내는, 과시를 통한 위협의 용도였으리라는 것이다. 골판을 "붉히는 능력"이 체온조절 기능 대신 골판의 주 기능이었을 수 있긴 하지만 이 두 가지 기능이 공존했을 가능성도 분명히 있다. 스테고사우루스가 골판을 "붉힐" 수 있다는 것이 20 세기 후반부터 골판의 기능에 대한 주된 해석이 되어 왔으며 BBC의 유명한 다큐멘터리 공룡 대탐험에서도 골판을 급격하게 붉히는 동시에 골침이 있는 꼬리를 휘둘러 자신을 공격하는 알로사우루스에게 위협을 가하는 장면이 묘사되기도 했다. 또 골판을 붉히는 것이 짝짓기를 할 때 상대방에게 매력적인 것으로 보였을 수도 있다. 2005년에 발표된 연구에서는 종간 인식에 이용되었을 수 있다는 아이디어를 지지하고 있다. 해당 연구자들은 여러 공룡 종들에서 발견되는 해부학적으로 독특한 특징들 역시 이런 기능을 가지고 있었을 수 있다고 생각한다.