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2018년 9월 29일 토요일

비행의 진화를 보여주는 백악기 새 화석


(A 127-million-year-old fossil bird, Jinguofortis perplexus (reconstruction on the right, artwork by Chung-Tat Cheung), second earliest member of the short-tailed birds Pygostylia. Credit: WANG Min)

(Major changes of the coracoid and scapula (main components of the shoulder girdle) across the major vertebrate groups; the right is a simplified cladogram shows the phylogeny of Mesozoic birds with highlights of the changes of the shoulder and hand. Credit: WANG Min)


 중국 과학원의 과학자들이 중국의 백악기 지층에서 조류 진화의 중요한 단계를 보여주는 화석을 발견했습니다. 왕 민 박사를 비롯한 연구팀 (Drs. Wang Min, Thomas Stidham, and Zhou Zhonghe from the Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology (IVPP) of the Chinese Academy of Sciences) 이 저널 PNAS에 발표한 Jinguofortis perplexus는 1억 2700만년 전 중국 북동부에 살았던 원시 조류로 초기 원시 조류 및 비행 공룡에서 볼 수 있는 뼈가 있는 긴 꼬리가 사라졌지만, 아직 현대 조류처럼 긴 깃털 꼬리는 지니지 못한 독특한 중간 형태를 지니고 있습니다. (복원도)


 초기 조류와 근연 관계인 소형 수각류는 논쟁의 여지는 있지만, 그렇게 잘 비행하는 생물은 아니었을 가능성이 큽니다. 조류의 비행 역시 처음에는 나뭇가지 사이를 글라이더 비행하는 수준에서 크게 벗어나지 않았을 것입니다. 하지만 여러 단계를 거쳐 지금과 같은 정교한 비행 능력을 획득했을 것입니다. 무겁고 비효율적인 뼈가 있는 꼬리 대신 깃털로 대체된 것 역시 비행을 위한 중요한 변화 가운데 하나입니다. 


 따라서 J. perplexus는 더 원시적인 조류와 달리 어느 정도 비행 능력을 갖춘 것으로 생각할 수 있습니다. 이에 대한 더 구체적인 증거는 어깨 뼈에 있습니다. 이 고대 조류의 어깨뼈는 현생 조류와 다르게 붙어 있는데 이는 비행 중 많은 기계적 압력에 대응하기 위한 것으로 보입니다. 이는 적극적인 날개짓을 했다는 증거지만, 비행 방식 자체는 현생 조류와 약간 달랐을지 모릅니다. 아무튼 J. perplexus는 단순히 활강만 하는 원시 조류가 아니라 어느 정도 비행이 가능한 생물이었을 가능성이 큽니다. 


 비행의 진화 역시 여러 차례 시행착오를 거치면서 다양한 시도 끝에 성공했을 것입니다. 최근 중국 등에서 발견된 새로운 화석 덕분에 우리는 수각류 공룡에서 어떻게 하늘을 나는 새가 진화했는지 더 상세히 알 수 있는 기회를 얻었습니다. 


 참고 


Min Wang el al., "A new clade of basal Early Cretaceous pygostylian birds and developmental plasticity of the avian shoulder girdle," PNAS (2018). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1812176115


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