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2012년 7월 17일 화요일

새의 진화와 Alan Feduccia





 시조새와 새의 기원에 대한 포스팅을 하면서 재미있는 댓글이 있어 소개드림과 동시에 노스캐롤라이나 대학 (University of North Carolina) 교수로 새의 기원과 관련된 연구를 주로 하는 고생물학자 앨런 퍼듀시아 (Alan Feduccia : 정확한 발음이 확실치 않아 그냥 Feduccia 라고 영문으로만 표기) 에 대한 이야기를 해보려고 합니다. 우선 문제가 된 포스트, 내 댓글 입니다. (http://blog.naver.com/jjy0501/100162122304  참조) ( 밑에서 가로 안의 숫자는 근거 문헌 혹은 논문입니다. 원문을 읽어보실 분은 참고하시기 바랍니다) 




 여기서 Alan Feduccia 가 누군지 한번 알아보고 이분의 연구 활동에 대해서 알아보겠습니다. (아마도 1993 년 사이언스에 article 제목을 보건데 그 Alan Feduccia 가 분명히 맞다고 생각됩니다) 


 이분은 루이애지나 주립대학을 졸업하고 미시간 대학에서 박사학위를 받은 (1969년) 조류학 및 고생물학자로 특히 조류학자의 관점에서 조류의 진화 및 기원에 대한 연구를 주로 수행해 왔습니다. 아주 오래전에 박사 학위를 받은 점에서 알 수 있듯이 사실 연배가 꽤 있으신 학자시고 현재는 노스캐롤라이나 대학의 교수로 재직 중이십니다. (어떻게 생기신 분인지는  http://bio.unc.edu/people/faculty/feduccia/  를 참조) 


 그는 시조새와 관련된 연구는 물론 새의 기원과 밀접한 관련이 있는 연구자였는데 시조새와 공룡의 관계, 그리고 현대의 조류와의 연관성등에 대해서는 아직도 논란이 있습니다. 사실 이 문제는 시조새 관련 연재 포스트에서 본격적으로 다룰 내용이었으나 여기서 먼저 언급을 해보겠습니다. 


 Feduccia 교수는 최근에 점점 힘을 얻고 있는 공룡 - 조류 가설 (dinosaur to bird hypothesis) 대신에 이전에 존재했던 지배 파충류 (Archosaurs) 단계에서 조류가 더 먼저 갈라졌다는 설을 지지 하고 있습니다. 지배 파충류에 속하는 집단에는 조류, 악어, 공룡, 익룡이 속해 있는데 이들이 포유류와 먼저 갈라진 후 이 집단에서 조류가 갈라졌는데 문제는 조류가 정확히 어느 시점에서 갈라졌는지에 대한 논란입니다.


 Feduccia 가 지지하는 가설은 다소 오래된 것으로 트라이아이스기에 지금까지 밝혀지지 않은 조류의 조상이 나머지 집단에서 분리되었다고 믿는 것입니다. 여기에 대척점에 선 과학자는 공룡 르네상스의 아버지였던 존 오스트롬 (John Ostrom) 으로 수각류 공룡과 조류의 유사성에 주목하고 이들이 한 핏줄이라는 가설을 세웠습니다. 즉 공룡에서 조류로 진화했으며 사실상 조류가 현재 살아남은 공룡이라고 보는 시각이죠. 물론 이것이 현재의 가장 주도적인 학설인 공룡 - 조류 학설의 기원입니다.


 아무튼 이런 이론적인 차이가 존재하지만 Feduccia 교수 역시 조류학자 겸 고생물학자인 만큼 진화 자체를 부정할리는 없습니다. 진화론을 부정하는 고생물학자라는 것은 사실 예수 그리스도를 부정하는 목사나 부처의 가르침을 부정하는 스님 같이 자기 모순적인 이야기거든요. 이분이 지지하는 가설은 최근에는 점점 힘을 잃어가긴 하지만 아무튼 조류가 지배 파충류에서 공룡과 비슷한 시기나 혹은 그 전에 갈라져 나왔고 공룡과 조류는 별개의 강 (class) 이라는 것입니다. 따라서 시조새 역시 공룡과의 유사점에도 불구하고 원시적인 형태의 조류라는 게 주된 내용입니다. (물론 대부분 시조새를 어찌되었든 조류로 분류하지만)

이를 정리하면 

 Feduccia 주장 : 지배파충류 -> 조류/ 공룡/ 악어/ 익룡
 오스트롬 주장 : 지배파충류 -> 공룡 -> (그리고 공룡 중 수각류) -> 조류 

 라고 할 수 있겠죠. 


 일단 이 분이 쓰신 1979 년 논문 (1,2) 들을 보면 시조새는 이전에 생각했던 것 보다 나는데 적합한 구조를 가지고 있다고 주장하고 있습니다. 첫번째는 깃털구조가 그렇고, 두번째는 대흉근 (Pectoralis major) 및 다른 골격의 형태가 그럴 것으로 생각된다는 것이죠. 물론 이전 포스트에서 ( http://blog.naver.com/jjy0501/100162250456 참조) 설명했듯이 시조새가 정말 어느 정도로 잘 날아다녔는지 (그리고 심지어는 아예 지상에서 사는 동물이었는지) 에 대해서는 꽤 논란이 존재합니다. 

 그 논란에서 Feduccia 교수는 시조새가 잘 날았고 물론 현생 조류보다 파충류같은 골격 구조를 지니고 있지만 그래도 현재의 조류와 닮았다고 주장하는 쪽입니다. 


 일부 수각류 공룡과 조류, 시조새가 유사한 골격을 지녔기 때문에 이들이 하나의 공통조상을 가지고 있다는 오스트롬의 주장에 대해 Feduccia 는 이를 입증할 충분한 다른 화석이 - 예를 들어 깃털이나 날개 달린 공룡 - 발견되지 않았다고 주장했습니다. (그런데 1990 년 이후 이를 입증할 화석이 대거 발견됩니다) 


 또 형편없는 비행 능력 때문에 시조새가 사실은 땅위를 빠르게 뛰어다니던 동물이었고 깃털은 곤충을 잡는 등의 용도였다는 주장에 대해서도 (이 주장이 바로 앞서 설명한 Cursorial Theory. 'From the ground up'  ) 시조새가 나무위에서 사는데 적합한 발구조를 가지고 있었기 때문에 주로 나무에서 서식하면서 여기서 활강하거나 비행하는 (즉 Tree down 이론) 생물체라고 반박했습니다. 즉 이분이 반박하고 싶었던 주장은 사실 시조새는 깃털달린 공룡이라는 일부 고생물학자들의 주장이었습니다.  


 이제 위에 댓글에서 보이는 글이라고 추정되는 내용의 원문을 찾아보겠습니다. 1993 년 사이언스 매거진에 실린 기사에서는 이와 같은 고생물학계의 대립적인 주장들에 대한 기사를 실었습니다. (논문은 아니고 컬럼형식 기사. 원문을 보려면 http://www.sciencemag.org/content/259/5096/764.extract 에서) 


 일단 기사에서는 Feduccia 교수와의 인터뷰를 적고 있는데 최근에 고생물학자들이 시조새를 지상에 있는 깃털 공룡 (earth bound feathered dinosaur) 으로 생각하는데 불만을 표시하고 이전의 주장처럼 사실 시조새는 의심할 바 없는 조류이고 나무에서 살았다고 주장하고 있습니다. (즉 공룡이 아니다라는 주장)

 그리고 지상에서 살았다는 주장에 대해서도 반박하고 있습니다. 시조새의 발톱의 구조를 살펴건대 여전히 나무를 붙잡는데 유리한 구조라는 것입니다. 그리고 곤충을 잡는데도 유리했을 것입니다. 다만 사이언스 매거진 기사는 사실상 1980 년대 중반에 오스트롬의 가설이 고생물학계에서 승리를 거두었고 일부 조류학자들이 여기에 반론을 제기하는데 그 중 대표인물인 Feduccia 교수의 이야기를 쓴 것입니다. 


 (위의 댓글에서 갑자기 잔가지에도 앉을 수 있고 조류다라고 해서 갑자기 무슨 소린가 했는데 - 제가 아는 한 가지를 붙잡을 수 있는 능력이 조류의 분류에 도움을 주지는 않습니다 - 원문을 보니 다소 이해가 가능합니다. 즉 기사가 시조새가 나무에서 살았는지 땅에서 살았는지에 대한 논란에 대해서도 적고 있기 때문입니다) 


 즉 제 생각엔 위에 댓글을 단 '9meelee' 라는 분이 원문을 제대로 읽어보지 않으신 것으로 생각됩니다. 왜냐하면 기사 내용 자체는 조류학의 권위자인 Feduccia 교수가 시조새는 새라고 말했고 그래서 시조새는 진화의 증거가 아니라는게 널리 학계에서 인정되고 있다는 내용이 전혀 아니기 때문입니다. 반대로 고생물학계에서는 오스트롬의 가설이 승리했다고 적고 있습니다. 기사에서 Feduccia 와 그 동료들은 고생물학계에 주된 학설에 반론을 제시하는 조류학자로 묘사되어 있으며 그들의 학설이 널리 받아들여진다는 내용은 어디에도 없습니다. 그리고 물론 Feduccia 와 그 동료들이 옳다고 해도 시조새는 지배파충류에서 조류로 진화하는 좋은 화석적 증거입니다. 


 (이 말을 못믿겠다면 직접 위의 링크를 타고 사이언스 매거진 기사를 읽으시면 됩니다. 다만 계정이 없으면 첫페이지만 볼 수 있습니다. 하지만 핵심은 그 안에 다 있습니다) 

 그리고 이제 세월이 흘러 마이크로렙터나 기타 수많은 깃털 공룡이나 다른 원시 조류로 생각되는 화석들이 대거 발견됩니다. 조류와 공룡, 특히 수각류 공룡 중 코엘루로사우르스류 (Coelurosauria) 의 연관성은 여러 학자들에게 받아들여지면서 Feduccia 와 그 동료들이 지지했던 기존의 이론은 점점 기반을 잃어 갑니다. 


 2002 년에 Feduccia 는 "Birds are dinosaurs : Simple Answers to a Complex Question"  (새는 공룡이다 : 복잡한 질문에 대한 간단한 답변) 이라는 제목의 논문을 The Auk (미국 조류학 협회의 학술지) 에 실어 최근 공룡 - 조류 가설이 점점 영향력을 얻고 있지만 여전히 자신은 이들이 더 오래된 공통 조상에서 따로따로 기원했다는 기존의 가설을 지지하고 있음을 내비쳤습니다.   (3) 


 하지만 중요한 것은 그렇다고 Feduccia 와 그 동료들이 절대 진화론 자체를 부정한게 아니라는 점입니다. 이들이 반복해서 주장하는 것은 조류가 수각류 (Therapoda) 공룡들보다 더 오래된 조상에서 진화했을 가능성이었고 이전의 논문이나 아니면 그가 쓴 저서 조류의 시대 ( The Age of Birds )와 새의 기원과 진화 ( The Origin and Evolution of Birds)에서 주장한 내용입니다. 2007 년에 그가 발표한 논문 역시 여전히 비슷한 주장을 반복하고 있지만 일부 비판자들의 내용 및 새로운 발견 내용을 포함한 내용을 담고 있습니다. (4) 


 사실 이런 일들은 과학계에서 드물지 않습니다. 어떤 새로운 이론이 등장하면 이것과 배치되던 이론을 신봉하던 과학자들은 새로운 이론을 비판하면서 여전히 자신의 이론을 수십년간 끌고 나가는 경우는 아주 흔했습니다. 그리고 그런 과정에서 사실 과학이 발전하게 됩니다. 즉 서로의 이론을 비판하는 과정에서 기존에 이론으로 설명이 잘 되지 않는 부분에 대한 재검토와 연구가 이루어지고 결국 시간이 흐르면서 한 이론이 다른 이론을 대체하거나 혹은 완전히 다른 제 3 의 이론이 생겨나게 됩니다. 


 위에서 보듯이 Feduccia 교수는 이제 연배도 꽤 되신 노학자이시고 아직도 공룡 - 조류 가설을 비판하는 이제는 많지 않은 과학자 가운데 한분이시지만 이와 같은 지속적인 문제제기는 해당 분야에 연구에 활력을 불어넣는 원동력입니다. 특히 자신의 이론이 옳다는 것을 입증해야 하는 과학자들에게 연구를 해야만 하는 중요한 동기를 부여합니다. 


 하지만 중요한 것은 이런 고생물학 연구 분야에서 모든 연구자들이 진화 자체를 의심하거나 부정하진 않는다는 것입니다. Feduccia 교수 역시 조류와 시조새가 훨씬 오래된 Archosaurs 조상에서 진화했다는 것을 주장하고 있는 것이지 진화론이나 시조새가 다른 조상으로부터 진화했다는 점을 부정하지 않습니다. 사실 이분의 핵심연구는 새의 진화에 대한 것이죠. 혹시 못믿겠다고 생각되시면 아래 있는 이분의 논문이나 혹은 이 분이 쓴 다른 논문들을 지금 검색해서 읽어보시기 바랍니다.

(만약 계정이나 기타 문제로 읽기 힘들면 영문판 위키를 참고하시면 됩니다. http://en.wikipedia.org/wiki/Alan_Feduccia  ) 


 그런데 마지막으로 한가지 의문점은 왜 위의 댓글을 다신 분들처럼 일부 창조설 신봉자들이 이분의 이름을 언급했을까요. 제 생각엔 아마도 이분이 지금 학계의 가장 주도적 가설이 되가는 조류의 공룡 기원설을 비판한 것을 과학적 내용을 잘 이해하지 못하는 창조설 지지자들이 진화론 자체를 부정하는 것으로 오해하고 인용을 한 것으로 보입니다. 어처구니 없게도 이분이 거의 평생을 새의 진화 연구에 바쳤는데도 말이죠.     


 사실 시간을 할애해서 꽤 상세한 설명을 하고 근거 문헌들을 달아놓았지만 그렇다고 딱히 창조설 지지자분들이 자신의 의견을 바꿀 것 같지는 않습니다. 하지만 앞으로 근거를 대려면 검색을 좀 해보고 적어도 원문을 한번 정도는 대충 읽어보시라는 권유는 드리고 싶네요. 어이없게 평생 조류 진화에 연구하신 분을 이런식으로 언급하는 건 아무튼 보기 좋지 않기 때문입니다.  


  

 Journal Reference 


1. Feduccia, A.; Tordoff, H. B. (1979). "Feathers of Archaeopteryx: asymmetric vanes indicate aerodynamic function". Science 203 (4384): 1021–1022. Bibcode 1979Sci...203.1021F.DOI:10.1126/science.203.4384.1021PMID 17811125


2. Olson, S. L.; Feduccia, A. (1979). "Flight capability and the pectoral girdle of Archaeopteryx".Nature 278 (5701): 247–248. Bibcode 1979Natur.278..247ODOI:10.1038/278247a0hdl:10088/6524.


4. Feduccia, A.; Martin, L. D.; Tarsitano, S. (2007). "Archaeopteryx 2007: Quo vadis?"Auk 124: 373–380. DOI:10.1642/0004-8038(2007)124[373:PIOAQV]2.0.CO;2JSTOR 25150288.



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