생활과학

조류는 어떻게 공룡으로부터 진화했는가?

스티브잡숴 2020. 6. 12. 16:09

하늘을 자유롭게 날 수있는 날개를 가진 조류는, 약 6600만 년 전까지 번성했던 공룡의 후손으로 알려져있다. 거대한 공룡은 작고 하늘을 나는 새로 어떻게 진화해 갔는지, 과학 뉴스 사이트의 Quanta Magazine이 설명해주고있다.



현대의 조류는, 수각류로 알려진 두 다리의 공룡으로부터 진화 한 것으로 알려져있다. 수각류 중에는, 대표적인 육식 공룡으로 알려진 티라노 사우루스류와 소형의 벨로시랩터 류가 포함되어있다.


조류의 가장 근친이되는 수각류는 일반적으로 체중은 100파운드(약 45kg)~500파운드(약 226kg)로 현대의 주요 조류에 비해 거대하고 큰 코와 큰 이빨을 가지고, 양쪽 귀사이는 그리 크지않았다.


예를 들어, 약 7500만년~7000만년 전에 살고있던 소형 육식 공룡 인 벨로시랩터는 늑대같은 두개골을 가지고 있었고, 뇌는 비둘기만한 크기였다고 알려져있다.



수십년 동안, 고생물학 자들에 의해 공룡과 조류를 연결할 수 있는 것으로 유일하게 존재했던 것은, "시조새"라는 생물의 화석이었다. 시조새는, 불과 1000만 년의 진화 과정에서 깃털과 날개, 비상 능력을 획득 한 증거라고 되어있었다. 브리스톨 대학의 고생물학자 인 마이클 벤튼 씨는 "시조새의 화석은, 현대 조류의 특징을 가지기 시작한 초창기의 생물 인 것처럼 보였습니다"라고 말하고있다.


공룡이 갑자기 깃털과 비상 능력을 획득 한 것이라면,  적응에 따른 변화뿐만 아니라, 돌연변이라고도 할 수있는 유전자의 큰 변화가 필요하다. 한때, 고생물학 자들은 "돌연변이"를 이유로, 100kg 이상의 체중을 가진 생물에서 참새만한 크기의 조류로 진화했다고 설명 한 "Hopeful Monsters"이론을 주창하고있다.


그러나, 1990년대에 중국에서 발견 된 공룡 화석에서, 깃털 달린 공룡의 존재가 밝혀졌다. 이 때문에, 조류로 진화하고 깃털이 등장한 것이 아니라, 공룡의 시점에서 이미 깃털을 획득했던 것으로 나타난 것이다.



2019년 에딘버러 대학의 고생물학자인 Stephen Brusatte 씨는, 쥬라기 중기(1억 7000만 년 전 ~ 1억 6000만 년 전)에 등장한 코엘로사우루스 류의 화석을 연구하고, 조류는 공룡으로부터 단기간에 크게 진화 한 것은 아니라고 주장했다.


Brusatte 씨는 "조류는 하루 아침에 티라노 사우루스에서 진화 한 것이 아니라, 하나씩 단계적으로 진화했습니다. 처음에는 이족보행, 다음은 깃털, 다음은 쇄골, 그리고 현대 조류에서 볼 수 있듯이 복잡한 날개를 볼 수있게 되었습니다. 그 결과, 공룡에서 조류로의 진화는 원활하게 이루어지고 있으며, 공룡과 조류를 명확하게 선긋기 할 수는 없습니다"라고 말한다.



또한, 깃털과 날개뿐만 아니라, 비교적 몸의 크기가 작은 것도 조류의 특징이다. 2014년에 발표 된 연구에서는, 시조새가 출현한 것보다 5000만년 전부터 공룡의 크기가 작아진 것으로 판명되었다. 공룡이 급속히 소형화 한 것에는, 몸이 작은 것이 큰 장점이 있었을 가능성이 있지만, 자세한 것은 잘 알려져 있지않다. 


벤튼 씨는 "나무 위는 먹이를 먹는 장소 및 피난처로 우수했으며, 나무 위에서 생활 영역을 옮길 때, 소형화가 유리하게 작용한 것이 아닌가"라는 추측을 하고 있다.



특히 두개골에 주목 한 경우, 조류의 진화는 유형 진화가 크게 관여하고 있는 것으로 알려져있다. 유형 진화라는 것은, 성적으로 완전히 성숙 된 개체이면서 생식에 관계없이 몸에 유생이나 유체의 성질을 유지하면서 진화 해 나가는 것. 초기의 조류는 벨로시렙터와 같은 모양이었지만, 유형 진화를 통해 유체와같이 머리가 작은체로 남았고 성숙되어감에 따라 점차 두개골이 소형화 한 것이 아닐까 생각된다.


또한, 공룡으로부터 조류로의 진화에 대한 문의 사항이 많은 것이 "부리의 탄생"에 대해서이다. 조류의 부리 이전에 턱뼈라는 뼈가 크게 돌출되어, 코를 형성하지 않은 채 발달 한 것이다. 부리 공룡과 악어, 고대의 조류 등 여러 동물에는 볼 수없는 구조이기 때문에, 부리가 생긴것은 큰 수수께끼로 되어있었지만, 파충류와 공룡도 크게 앞으로 튀어나온 턱뼈를 가지고 있는 것이 판명되었고, 부리 발달과 진화에서도 조류가 공룡의 후손임을 보여주고있다는...