기본 콘텐츠로 건너뛰기

공룡이 줄어들어 새가 되는 데 까지 걸린 시간은 ?



 오늘날 조류는 수각류 공룡 (Therapoda) 공룡이 그 기원이라는 의견이 가장 설득력 있는 가설로 받아들여지고 있습니다. 그런데 과연 두발로 걷는 대형 육식 공룡이 작은 새가 되기까지 몇년 정도 걸렸을까요. 아직도 새로운 화석들이 발견되기 때문에 아마도 수정의 여지가 있기는 하지만 지금까지 발견된 데이터를 기반으로 영국의 사우스햄턴 (University of Southampton​) 대학을 비롯한 복수의 기관의 연구자들이 가장 가능성 높은 로드맵을 제시했다고 합니다. 이들에 의하면 그 시간은 약 5000 만년 정도라고 합니다. 


공룡의 멸종이후 포유류 세상이 된 신생대가 6600 만년 정도 된 것을 생각하면 5000 만년은 충분하고도 남는 시간입니다. 다만 공룡이 번성했던 시기를 생각하면 그 일부에 지나지 않는다고 해야겠죠. 수각류의 일부 집단이 발달된 깃털과 창사골 (wishbone)​, 속이 빈 가벼운 뼈를 다른 그룹보다 더 잘 발달시켜 궁극적으로는 비행에 이르는 새로운 생태적 지위를 확보한 것은 아마도 다른 공룡들이 멸종했을 때 조류에 속한 그룹들은 살아남은 비결이라고 해야 할 것입니다. 




(공룡에서 조류까지  The dinosaur lineage that evolved into birds shrank in body size continuously for 50 million years. From left to right are: the ancestral neotheropod (~220 Million years old), the ancestral tetanuran (~200 myo), the ancestral coelurosaur (~175 myo), the ancestral paravian (~165 myo), and Archaeopteryx (150 myo). Credit: Davide Bonnadonna)    


 연구팀은 무려 1549 종에 달하는 해부학적 특징과 계통도를 리뷰해서 완전한 수각류 공룡이 사실상의 조류로 변하는 과정을 추적했습니다. 지금까지 나온 정보를 종합하면 앞서 말한 대로 약 5000 만년에 걸친 시간동안 수각류 공룡은 깃털이 발생하고 점점 크기가 줄어들고 가벼워진 끝에 사실상 조류라고 할 수 있는 상태에 도달했는데 그 시기는 시조새가 살았던 1 억 5000 만년 전 정도로 여겨집니다. 


 이와 같은 지속적인 소형화와 해부학적 혁신 -  Sustained miniaturization and anatomical innovation​ - 은 아마도 연속적으로 발생한 것 같다고 합니다. 수각류에서 조류로 변하기 까지 5000 만년이 넘는 시간 동안 적어도 12 개의 연속적인 진화 계통수의 가지들 (consecutive branches (internodes)) 이 존재했으며 이들의 진화 속도는 다른 공룡류와 비교해서 4 배나 빠른 것이었다고 하네요. 



(날개달린 공룡이라고 할 수 있는 미크로랍토르가 원시 조류를 사냥하는 장면으로 1억 2000 만년전 중국 북부의 상황을 가정한 개념도  Meet the ancestors: The feathered dinosaur Microraptor pounces on a nest of primitive birds (Sinornis). Both species lived during the Cretaceous Period (~120 million years ago) in what is now northern China. Credit: Brian Choo.) 


 동시에 조류와 친척 그룹인 수각류 공룡들도 다양한 깃털을 발달시켰으며 이 중에는 조류의 조상처럼 날 수 있는 능력을 제한적으로 가진 미크로랍토르 같은 공룡도 나타났습니다. 다만 비행의 진화나 미크로랍토르의 비행 능력에 대해서는 아직도 논란이 지속되고 있지만 말이죠. 일단 기사는 여기까지입니다.  
 한가지 흥미로운 점은 연구의 리더인 마이클 리 아델라이드대 교수 (lead author Associate Professor Michael Lee, from the University of Adelaide's School of Earth and Environmental Sciences and the South Australian Museum) 를 비롯한 연구자들은 사이언스에 발표한 논문의 제목을 'Sustained miniaturization and anatomical innovation in the dinosaurian ancestors of birds​' 라고 정했다는 점입니다. 


 어쩌면 연구자들 역시 현대의 조류가 공룡의 미니어처 모델이라고 여기는지 모르겠다는 생각이 들었습니다. 그리고 이렇게 생각하면 우리는 치느님을 영접할 때도 보다 보다 과학적인 흥미를 지니고 접해야 할지도 모른다는 생각이  사실 많은 고생물학자들이 현생 조류가 살아있는 공룡이라고 여기고 있는데 이렇게 생각하면 공룡은 아직 멸종하지 않은 것일지도 모르죠. 


 참고 


Journal Reference:
  1. Michael S. Y. Lee, Andrea Cau, Darren Naish, Gareth J. Dyke. Sustained miniaturization and anatomical innovation in the dinosaurian ancestors of birds. Science, 1 August 2014: Vol. 345 no. 6196 pp. 562-566 DOI:10.1126/science.1252243






댓글

이 블로그의 인기 게시물

렘 수면이 식이 패턴에 영향을 준다?

  ( Using a techniqu e called optogenetics, the activity of cells in the brain can be specifically suppressed with light pulses. Credit: Pascal Gugler / Insel Gruppe )  수면 중 빠른 안구 운동이 발생하는 렘 (REM) 수면은 아직도 그 기능이 완전히 밝혀지지 않았지만, 수면에서 매우 중요한 부분이라는 사실은 확실합니다. 렘 수면은 꿈과 관련이 깊으며 전체 수면 시간이 부족하지 않더라도 렘 수면 시간이 짧으면 다음날 집중력이 떨어지고 많이 피곤하게 됩니다. 아마도 렘 수면 시간 동안 여러 가지 기능과 작업이 이뤄짐을 시사하는 결과입니다.   베른 대학교 ( University of Bern )의 과학자들은 쥐를 이용한 동물 모델을 통해서 렘 수면이 식이 패턴에 미치는 영향을 조사했습니다. 연구팀은 렘 수면이 외측 시상하부 ( lateral hypothalamus)에 영향을 주어 식욕을 조절할 수 있다는 증거를 발견했습니다. 외측 시상하부는 모든 포유류에서 볼 수 있는 시상하부의 작은 핵으로 식욕을 조절하는데 중요한 역할을 하는 것으로 생각됩니다. 과거 과학자들은 렘 수면 동안 외측 시상하부가 활성화되는 것을 확인했지만, 렘 수면이 실제 식욕을 조절하는지에 대해서는 알지 못했습니다. 렘 수면 동안 외측 시상하부만 차단할 방법이 없었기 때문입니다.   연구팀은 빛으로 살아있는 세포를 조절하는 기술인 광유전학 (optogenetic) 방식으로 렘 수면 중인 쥐의 외측 시상하부 활동을 차단했습니다. 그 결과 쥐의 식욕이 저하되는 것을 확인할 수 있었습니다. 불과 하루 간 차단만으로도 4일 정도 효과가 지속될 정도로 식욕에 대한 영향이 컸습니다. 이는 렘 수면이 식욕을 적절하게 유지하는 데 도움을 준다는 점을 시사합니다.   사실 최근에 다이어트에 대한 수요가 폭발해서 ...

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...

비타민 D - 우울증 예방 효과는 없다

   다른 비타민과 마찬가지로 비타민 D는 사람이 살아가는데 반드시 필요한 비타민입니다. 비타민 D가 부족한 경우 뼈에 심각한 문제가 생길 수 있습니다. 그런데 한 가지 더 흥미로운 사실은 여러 질병에서 비타민 D 부족이 관찰된다는 것입니다. 예를 들어 우울증의 경우에도 비타민 D 부족이 보고된 바 있습니다. 일부 연구자들은 햇빛을 받아 생성되는 비타민 D 부족이 계절성 우울증 장애 (seasonal affective disorder)의 원인일지 모른다고 생각해왔습니다.   하지만 하버드 의대와 메사추세스 종합 병원(MGH)의 연구팀은 비타민 D3 (cholecalciferol) 보충제를 사용한 대규모 임상 시험에서 비타민 D 복용이 우울증 예방에 특별한 효과가 없다는 사실을 확인했습니다. 이 연구는 종합 비타민제 혹은 단독으로 사용되는 비타민 D 보충제가 질병 예방에 효과가 있는지를 알아보기 위한 것으로 평균 67세의 건강한 성인 남녀 18,353명을 대상으로 진행되었습니다. 연구 참여자들은 두 그룹으로 나뉘어 콜레칼시페롤 (비타민 D3) 2000 IU 혹은 위약을 받아 5년간 복용했습니다. 우울증의 정도는 8-item Patient Health Questionnaire depression scale [PHQ-8]로 측정했습니다.   이 연구에서는 분명한 비타민 D 결핍증이 있는 경우는 제외했는데, 의학적으로 보충이 필요한 정도의 결핍이라면 치료를 하는 게 맞지 위약을 5년이나 주는 것은 윤리적으로 문제가 있기 때문입니다. 따라서 연구의 목표는 비타민이 부족하지 않은 건강한 사람에서 비타민 보충제가 혹시 우울증 예방에 효과가 있는지를 알아보려는 것입니다.   연구 결과 실험군과 대조군 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 없었습니다. 우울증 발생률은 두 그룹에서 별로 차이가 없었으며 연구 시작과 종료 시점에 그룹 내에서도 별 차이가 없었습니다. 따라서 비타민 D가 부족하지 않...