[진화] 공룡은 왜 날기 전에 깃털부터 가졌을까 생명건강

141030100714-large.jpg » 공룡이 깃털은 공룡간 소통을 하고 자신의 체온을 보호하는 수단이었다. sciencedaily.com

 

 깃털을 갖고 있던 육식성 공룡들

 

 공룡들은 왜 1억5천만년 전에 살았던 시조새가 처음 하늘을 날기 훨씬 전부터 몸에 깃털을 지니게 되었을까? 독일 본대학과 괴팅겐대학 연구진은 최근 학술지 <사이언스>에 발표한 “Beyond the Rainbow” 라는 제목의 논문에서 이 문제에 대한 해답을 제시했다. 이 연구팀은 이들 고대의 파충류들에겐 색깔을 구별할 수 있는 고도의 능력이 있다고 가정했다. 이들의 가설은 깃털의 진화를 통해 공룡은 좀 더 다양한 색깔을 갖게 됐으며, 이는 공룡들 간의 소통과 짝짓기, 생식에 긍정적인 영향을 주었다는 가설이다.
 조류와 공룡이 서로 가까운 친척간이라는 주장은 19세기까지 거슬러 올라간다. 하지만 130년이 지난 후 중국의 화석지대에서 깃털을 가진 화석을 다수 발견하면서 처음으로 실제로 확인할 수 있게 됐다. 이들 화석의 발견을 통해 조류는 테로포드(theropods)라고 불리는 중간 크기의 포식성 공룡의 후손이라는 사실을 알게 되었다. 티라노사우루스 렉스와 벨로시랩터는 잘 알려진 영화 <쥐라기공원>에서 다리로 걷는 육식공룡으로 그려지고 있다. 이 육식공룡은 깃털을 가지고 있었으며 시조새(Archaeopteryx)가 날기 훨씬 이전에 이미 깃털을 갖고 있었다. 공룡은 날기 전에 왜 깃털을 갖게 되었을까?
 

Velociraptor_dinoguy2.jpg » 육식 공룡 벨로시랍터(velociraptors)는 큰 깃털을 갖고 있었다. wikipedia.org/

 

적색,녹색,청색 수용체 갖고 있어

 

 본대학의 스타인만 지질학·광석학과 고생물학연구소 (Steinmann Institute for Geology, Mineralogy and Paleontology)의 마리-클레어 코쇼비츠 (Marie-Claire Koschowitz)는 이번 연구의 제 1저자로서 “지금까지 깃털의 진화는 기본적으로 비행에 대한 적응이나 체온 보호와 연관되어 있었을 뿐이었다”라고 말했다. 그녀는 “이들 이론을 나는 믿을 수 없었다. 그러려면 조류에게서 발견되는 깃털의 특징이 나타나야 한다”고 설명했다. 그녀는 공룡 깃털의 특징을 공룡의 색상 구별 시력에서 찾았다. 파충류와 조류와 공룡의 유전적 관계를 분석한 후에 연구자들은 공룡은 붉은색, 녹색, 청색의 세 가지 색상 수용체(인간과 동일)를 갖고 있을 뿐 아니라 공룡의 가장 가까운 친척인 악어와 조류처럼 아주 짧은 단파와 자외선도 부가적인 수용체를 통해서 볼 수 있다는 사실을 발견했다. 괴팅겐대학의 크리스티안 피셔(Christian Fischer)는 “계통발생적 관계와 최근 테트라포드의 테트라크로마시(tetrachromacy)의 사례에 근거해서 모든 지상의 척추동물은 청색, 녹색, 붉은색과 자외선을 감지할 수 있는 색상 수용체를 갖고 있었을 가능성이 높다”고 말했다.
 

Archaeopteryx_NT.jpg » 시조새를 복원해 묘사한 그림. wikipedia.org

 

포유류가 색상 구분 능력이 퇴화된 것은 야행성이었기 때문

낮에 활동하던 파충류는 다양한 몸 색상 통해 소통과 짝짓기

깃털은 이를 표현하는 수단이자 체온을 유지시키는 장치

 

이것은 대부분의 동물에게 인간이나 포유류보다 좀 더 색상이 다양한 세계를 만들어줬다. 포유류는 일반적으로 약한 색상 시력을 갖고 있거나 전혀 색상을 구분하지 못한다. 그 이유는 이들은 진화과정의 초기단계에서 대부분 야행성이었기 때문이다. 반면 낮시간 동안에 활발하게 이뤄지는 파충류와 조류의 짝짓기 선택과 사회적 행동에 대한 다양한 연구를 보면, 색상 정보가 동물의 소통능력과 생식능력에 엄청난 영향을 미친 것으로 확인된다.
 연구진은 공룡화석에서 포유류의 털과 유사한 털로 이루어진 깃털의 전구형태를 발견했다. 이 깃털은 기본적으로 작은 육식공룡들이 체온을 잃지 않도록 하는 기능을 했다. 털과 유사한 이 깃털 전구체들이 갖고 있는 문제는 색깔이 다양하지 않다는 점이다. 갈색이나 노란색 패턴과 함께 흑색이나 하얀색 패턴을 띤다. 크고 납작한 깃털 모양이 보온 기능을 더해줌으로써 색깔의 단점을 보완해줬다.
 케라틴(각질) 가닥들로 만들어진 이 넓다란 깃털 표면은 지속적으로 일정하게 빛을 굴절시켜 구조색이라고 불리는 색을 만든다. 이러한 빛의 굴절은 청색이나 녹색 같은 색을 만들고, 금속처럼 희미하게 반짝이는 효과를 만드는 데 필수적이다. 코쇼비츠는 “깃털은 털보다 훨씬 잘 눈에 띄는 시각적 신호를 보낼 수 있게 한다. 벌새와 무지개색의 조류는 이러한 사례에 해당한다”고 말했다.
 이번 연구는 전체적으로 깃털의 진화를 새롭게 접근해야 한다는 것을 말해준다. 공룡 깃털은 거의 무한한 색상과 패턴을 제공하면서 동시에 체온을 따뜻하게 유지해줬다. 본 대학 스타인만연구소의 마틴 샌더 (Martin Sander)는 공룡의 깃털이 갖고 있는 함의를 이렇게 이야기한다. “깃털을 통해 공룡들은 다양한 색상으로 치장하는 동시에 체온을 보호했다. 이는 포유동물들은 전혀 해결하지 못한 종류의 문제이다.”
  
출처
 http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=252464&cont_cd=GT 
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-11-03    
원문참조:
M.-C. Koschowitz, C. Fischer, M. Sander. Beyond the rainbow. Science, 2014; 346 (6208): 416 DOI: 10.1126/science.1258957
원문 
http://www.sciencedaily.com/releases/2014/10/141030100714.htm
 

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