(Life reconstruction of Zhengheornis buyu (front) and Fujianvenator prodigiosus (back) from the Zhenghe Fauna. Credit: Chung-Tat Cheung)
수각류 공룡에서 새의 진화는 진화에서 가장 극적인 사건 중 하나입니다. 지상의 대형 동물이 작아지면서 하늘을 날 게 된 것인데, 당연히 한 번에 일어날 수 있는 변화는 아니고 여러 단계를 거친 변화라는 점을 짐작할 수 있는데, 아직 그 세부 과정에 대해서는 과학자들 사이에서도 논쟁이 지속되고 있습니다.
중국과학원 고생물학·고인류학 연구소의 왕민 (Wang Min of the Institute of Paleontology and Paleoanthropology, Chinese Academy of Sciences) 연구팀은 수각류 공룡의 긴 꼬리가 새로 진화하면서 짧아지는 과정을 보여주는 새로운 화석을 발견해 저널 사이언스 어드밴스(Science Advances)에 발표했습니다.
공룡은 일반적으로 30개 이상의 척추뼈로 이루어진 긴 꼬리를 가지고 있었습니다. 반면 현대 조류는 꼬리 끝에 있는 융합된 뼈인 미골(pygostyle)이라는 짧은 뼈를 지니고 있는데, 부채꼴 모양으로 날개를 펼치거나 방향을 조절하는 데 사용되는 꼬리 깃털을 고정하는 역할을 합니다. 공룡의 꼬리에서 이런 형태의 꼬리로 진화하는 중간 과정 화석은 지금까지 발견되지 않았습니다.
이번 연구에서 연구팀이 중국 남동부에서 발견한 신종 조류인 정허오르니스 부유(Zhengheornis buyu)는 시조새와 비슷한 약 1억 5천만 년 전 후기 쥐라기 시대의 화석으로 추정됩니다. 꼬리뼈를 포함해 거의 완전한 골격이 발견된 덕분에 과학자들은 꼬리뼈의 진화에 대한 중요한 단서를 얻었습니다. 정허오르니스의 꼬리뼈는 15개뿐이고 미골은 없습니다. 가장 오래된 조류 중 하나로 알려진 시조새(Archaeopteryx)는 23개의 꼬리뼈를 가지고 있습니다. 또한 뼈 주변에는 화석화된 깃털의 희미한 흔적이 남아 있습니다.
지금까지 화석 기록에 따르면 긴 꼬리를 가진 새와 짧은 꼬리를 가진 새가 거의 같은 시기에 나타난 것으로 나타났습니다. 따라서 일부 과학자들은 두 종 사이에 급격한 진화적 도약이 있었을 것이라고 추측해 왔습니다. 하지만 이번 연구 덕부에 초기 조류 진화에서 척추의 축소와 단축은 미골 융합보다 먼저 일어났다는 점이 확인됐습니다.
이 과정은 진화계통도에서 확인할 수 있습니다. 컴퓨터를 이용한 계통발생학적 분석 결과, 정허오르니스는 시조새보다 한 단계 더 진화한 가지(branch)에 위치하는 것으로 나타났습니다. 즉 시조새보다 더 새로 진화한 중간 과정이라는 뜻입니다. 시조새, 정허오르니스, 현대 조류는 새의 꼬리가 짧아지는 과정은 먼저 척추 수가 줄어들고 길이가 짧아진 후, 그 다음에 뼈들이 융합되어 현재의 꼬리뼈를 만들었다는 점을 보여주고 있습니다.
연구팀은 정허오르니스의 뒷다리 뼈 측정값을 다른 고대 수각류 공룡과 초기 조류의 데이터베이스와 비교했습니다. 그 결과 이 원시조류의 짧은 꼬리가 무게를 줄이고 무게중심을 앞으로 이동시켜 공중에서 더 안정적인 자세를 유지하는 등 공기역학적 이점을 제공했던 것으로 보입니다. 참고로 정허오르니스의 무게는 74~163그램으로 매우 작습니다. 이 역시 비행에 유리한 특징입니다.
생물의 진화는 짧은 시간에 빠르게 일어나기는 하지만, 공룡알에서 갑자기 새가 태어날 순 없습니다. 분명 그 중간 단계가 있게 마련이지만, 화석 기록이 불연속적이고 대부분 발견되지 않은 상태라서 재구성이 쉽지 않습니다. 하지만 찾아보면 결국 어딘가 그 단서가 남아 있다는 점을 보여주는 연구가 아닐 수 없습니다.
참고
Min Wang et al, Jurassic avialan reveals stepwise evolution of bony tail in birds, Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aeb5202
https://phys.org/news/2026-07-tiny-jurassic-bird-reveals-key.html
댓글
댓글 쓰기