거대 문어는 강력한 키틴질 턱으로 먹이의 단단한 껍데기와 뼈도 부술 수 있었다.

백악기 바다에 최강의 포식자는 18m 문어

약 7200만 년에서 1억 년 전, 거대 문어들이 백악기 바다를 누비고 다녔다. 화석으로 남아 있는 이들의 턱뼈는 이들이 백악기 바다에서 가장 큰 포식자였음을 증명한다. 이 화석에 따르면, 거대 문어는 길이가 18미터가 넘었으며, 가장 큰 해양 파충류보다도 컸다. 고생물학자들이 과학 저널 "사이언스"에 발표한 연구에 따르면, 거대 문어는 강력한 키틴질 턱으로 먹이의 단단한 껍데기와 뼈도 부술 수 있었다. 

▲ 백악기 시대의 거대 문어는 이런 모습이었을 것으로 추정된다. © 우츠키 요헤이/홋카이도대학교

지금까지는 해양 파충류와 상어가 백악기 바다의 최강 포식자로 여겨졌다. 이들 해양 포식자는 최대 17미터까지 자랐다. "반면, 백악기 무척추동물은 주로 먹이로 여겨져 왔다"고 일본 홋카이도 대학의 이케가미 신(Shin Ikegami)와 그의 동료들은 설명했다. 많은 무척추동물은 대형 해양 포식자로부터 자신을 보호하기 위해 단단한 껍데기와 갑옷을 발달시켰고, 포식자들은 이에 맞서 점점 더 강력한 턱을 만들어냈다.

하지만 한 무리의 무척추동물은 다른 진화 경로를 택했다. 문어는 단단한 갑옷을 발달시키는 대신 부드럽고 유연한 몸을 이용하여 탁월한 민첩성을 확보했고, 뛰어난 시력과 높은 지능을 발달시키기에 이상적인 환경을 조성했다. 더욱이 일부 종은 엄청난 크기로 성장했다.

▲ 그림 1. 화석 문어와 현존하는 대왕오징어의 거대한 아래턱. (A와 B) 백악기 후기에 살았던 지느러미문어 종인 N. jeletzkyi [(A) NMNS DS00042 3LmvTpM]와 N. haggarti [(B) KMNH IvP 902001]의 가장 큰 아래턱. 두 표본 모두 마모로 인해 턱뼈가 광범위하게 손실된 것을 보여준다. (C) 현존하는 대왕오징어 Architeuthis dux (NSMT-Mo 85956)의 아래턱. 이 종은 현대 두족류 중에서 가장 큰 턱을 가지고 있다. (A)는 3D 모델로 시각화된 디지털 화석 턱이고, (B)는 매우 잘 보존된 비디지털 화석 턱이며, (C)는 전체 몸길이가 약 10m인 사체에서 해부한 현대의 턱이다. 실선은 후드 바깥쪽 표면의 줄무늬 확장을 나타내고, 점선은 마모가 없는 주둥이의 윤곽을 추정한 것입니다. 풍화로 인해 소실된 후드와 측벽은 음영 처리된 부분으로 표시되어 있으며, 이는 모식표본과 그림 S4의 표본을 바탕으로 복원한 것입니다. (A)와 (C)는 좌우 반전된 이미지입니다. 스케일 바는 20mm입니다.

길이가 18미터가 넘는 거대 문어

그러나 화석 자료가 부족해 이러한 선사시대 문어가 생태계에서 어떤 역할을 했는지는 불분명했다. 이에 이케가미와 그의 동료들은 27개의 문어 턱 화석을 자세히 분석했는데, 그중 12개는 최근에 발견된 것이다. 이 화석들은 일본과 캐나다에서 발견된 약 1억 년에서 7천2백만 년 전의 백악기 지층에서 나왔다. 이들은 나나이모테우티스 젤레츠키(Nanaimoteuthis jeletzkyi)와 나나이모테우티스 하가르티(Nanaimoteuthis haggarti) 두 종에 속한다.

▲ 백악기 문어의 촉수는 막으로 연결되어 컵 모양의 구조를 이루었는데, 이는 현대 종인 시로타우마 무레이(Cirrothauma murrayi)에서 볼 수 있다. © historisch

분석 결과, 이 백악기 문어들은 엄청난 크기에 달했던 것으로 밝혀졌다. 이케가미(Ikegami) 연구팀은 "나나이모테우티스 젤레츠키는 전체 길이가 2.80~7.70미터, 나나이모테우티스 하가르티는 6.60~18.60미터에 이르렀을 것으로 추정된다"고 보고했다. 이는 이 두족류 종의 가장 큰 개체가 약 17미터 길이의 모사사우루스나 약 12미터 길이의 플레시오사우루스와 같은 대표적인 해양 파충류보다도 컸음을 의미한다.

▲ 그림 5. 고생대-중생대 해양 최상위 포식자들의 수렴 진화. 이 모델은 해양 척추동물(위)과 두족류(아래)가 최상위 포식자로 진화하는 과정에서 턱이 발달하고 표면 골격이 축소되는 과정을 보여준다. 회색 가로 막대는 일부 선택된 척추동물 및 두족류 그룹의 연대 범위를 나타낸다(3, 4, 18). 두족류의 경우, 골격의 단계적 축소는 파란색 배경으로 표시된다. (출처: Earliest octopuses were giant top predators in Cretaceous oceans / Science / 23 Apr 2026)

거대한 턱으로 조개껍데기와 뼈를 부순 ​​흔적

이 선사시대 거대 문어의 식성을 알아보기 위해 이케가미 연구팀은 화석화된 턱뼈의 마모 패턴을 분석했다. 그 결과, 많은 표본에서 단단한 키틴질 턱뼈에 긁힌 자국과 부분적으로 깨진 흔적이 발견되었다. 어린 개체에서는 날카로웠던 턱뼈 가장자리가 나이가 들면서 마모된 것이다.

연구진은 "이러한 마모 패턴은 백악기 후기의 거대 문어가 단단한 조개껍데기와 뼈를 자주 부수는 활발한 육식 동물이었음을 시사한다"고 설명했다. 

▲ 그림 5. 고생대-중생대 해양 최상위 포식자들의 수렴 진화. 이 모델은 해양 척추동물(위)과 두족류(아래)가 최상위 포식자로 진화하는 과정에서 턱이 발달하고 표면 골격이 축소되는 과정을 보여준다. 회색 가로 막대는 일부 선택된 척추동물 및 두족류 그룹의 연대 범위를 나타낸다(3, 4, 18). 두족류의 경우, 골격의 단계적 축소는 파란색 배경으로 표시된다. (출처: Earliest octopuses were giant top predators in Cretaceous oceans / Science / 23 Apr 2026)

지능적인 포식자

더 나아가, 두 종 모두에서 턱뼈의 오른쪽이 왼쪽보다 더 많이 마모된 것을 발견했다. 이는 문어가 한쪽 턱을 더 선호했음을 암시하며, 이는 현대 두족류에서 나타나는 고도로 발달된 뇌의 특징과 관련이 있다. 연구팀은 "이는 초기 문어가 이미 고도의 지능을 가지고 있었음을 시사한다"고 결론지었다.

이 거대한 무척추동물들은 유연한 팔을 능숙하게 사용해 먹이를 잡고 목구멍으로 운반한 다음, 단단한 껍데기와 뼈를 부수어 먹었을 것으로 추정된다. 연구팀은 "이번 연구는 초기 거대 문어가 백악기 먹이 사슬에서 최상위 위치를 차지했던 특별한 무척추동물이었음을 보여준다"고 결론지었다.

참고: Science, 2026; doi: 10.1126/science.aea6285
출처: Science

[더사이언스플러스=문광주 기자]

[ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]