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새의 진화에 대해 과학자들이 생각하는 방식을 바꾸어 놓을 수도 있는 연구에서 과학자들은 새의 날개 모양이 비행 방식보다는 각 종들이 얼마나 가까운 관계인가에 더 많은 영향을 받는다는 것을 발견했습니다.

이 연구는 새가 나는 방식 — 예를 들면 주로 자맥질을 하는지, 활공을 하는지, 혹은 날갯짓을 하는지 — 이 날개 모양의 진화에 주된 역할을 했다는 과학자들에 믿음에 도전장을 던지고 있습니다. 이 연구 결과는 또 초기 조류와 최초의 하늘을 나는 공룡의 비행 행동을 화석만으로 추론하는 것이 이전에 생각했던 것보다 더 어려울 수 있음을 뜻하기도 합니다.

텍사스 대학 지질과학부 지질과학과 줄리아 클라크 교수는 연구를 이끈 박사후 연구원 지아 왕과 함께 이번 작업을 수행했습니다. 이들의 연구는 10월에 발간된 학술지 <영국 왕립학회보 B: 생물과학(Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences)>에 출판되었습니다.

단단하게 고정되어 있는 비행기 날개와 달리 새의 날개는 유연하고 비행 중에 모양이 바뀝니다. 따라서 날개의 형태와 윤곽은 특정 비행 방식이나 환경에 대해 모든 것을 이야기해주지 못한다고 클라크는 말합니다.

“상당히 많은 것을 당연하다고 생각해 왔습니다만, 새는 비행기가 아닙니다.” 클라크의 말입니다.

여러 종과 분지군 — 공통조상에서 진화한 유기체들의 그룹 –에 걸친 형태를 비교함으로써 연구진은 진화적으로 가까운 관계인 새들이 아주 다른 비행 방식을 보인다 하더라도 비슷한 날개 구조를 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 예를 들어 신천옹, 펭귄, 그리고 아비(loon) 등은 매우 다르게 생겼지만 모두 수조류(Aequornithes)라는 분지군에 속하며, 날개 모양도 서로 매우 비슷했습니다.

이번 연구는 조류의 모든 주요 그룹에 걸쳐 날개의 형태를 분석한 최초의 연구입니다. 연구자들은 서로 다른 조류 종들의 날개 사진을 100개 이상 분석했습니다.

아홉 개의 주요 조류 분지군에 속하는 종들을 분석하자, 일반적으로 말해서 날개 모양은 초기 조상으로부터 서로 다른 분지군이 갈라져 나가면서 점점 더 다양해졌다고 클라크는 말합니다. 이런 경향에서 예외였던 재미있는 예는 참새류(Passerines) — 명금류를 포함하는 분지군 –의 날개였습니다. 가까운 관계의 종들끼리의 날개 모양이 유사한 게 아니라 이들의 날개 모양은 먼 관계인 닭류(Galliformes), 즉 닭과 칠면조를 포함하는 그룹의 날개 모양을 닮았습니다. 닭류의 직계 조상은 지구상 최초의 새들 중 하나였습니다.

“이들 작은 명금류들은 날개의 길이 비율, 특히 덮깃(covert feather)의 상대적인 길이에 있어서 초기 조류 종 일부와 비슷한 모습을 보여줍니다. 하지만 몸 크기, 생태, 그리고 비행 방식은 매우 다르죠.” 클라크의 말입니다.

클라크와 왕은 또 조류의 덮깃을 연구했습니다. 이들은 비행깃털의 뿌리 쪽을 덮는 덮깃이 날개의 위쪽에 있든 아래쪽에 있든 여러 분지군에 걸쳐 길이가 거의 같다는 사실을 발견했습니다. 덮깃의 길이가 날개 하나 안에서는 여러 분지군에 걸쳐서 유사한 것을 보면 그 기능이 무엇인지 궁금해진다고 클라크는 말합니다.

위쪽의 덮깃은 감각기관의 역할을, 아래쪽 덮깃은 공기역학적인 역할을 할 수도 있다는 의견이 있었습니다. 하지만 날개 양쪽 모두에서 덮깃의 분포와 조직된 형태를 보면 각각이 다른 역할을 할 가능성은 높지 않다고 클라크는 말합니다.

“이런 패턴을 설명할 수 있는 가설은 아직까지 없습니다.” 클라크의 말이다. “그러니 이제 던져야 하는 질문은 왜 이들 깃털의 길이가 거의 다 비슷한가, 그리고 왜 이런 경향이 대부분의 조류에서 보이는가 하는 것입니다. 발생학적인 설명이나 기능적인 설명을 찾아보아야 할 것 같습니다.” (사이언스 데일리)

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