새로운(11번째) 시조새 화석이 발견되었다 : 비행에 관한 진화이야기의 추락 및 종결

새로운(11번째) 시조새 화석이 발견되었다.

: 비행에 관한 진화이야기의 추락 및 종결.

(New Archaeopteryx Fossil Grounds Evolutionary Ideas About Flight)


      독일 석회암에서 발견된 11번째 시조새(Archaeopteryx) 화석은 오래된 진화론의 상징물을 완전히 추락시키면서, 약간의 놀라움을 주고 있었다. 세계에서 가장 유명한 시조새 화석의 매우 정교하게 보존된 새로운 표본은 커다란 뉴스가 되고 있다.  
 
조나단 웰스(Jonathan Wells)는 다윈의 증거들을 비판한 책 '진화론의 상징물들(Icons of Evolution)”에서, 유명한 시조새 화석을 자세히 다뤘었다. 2000년 당시 시조새 표본은 8개가 알려져 있었고, 하나는 깃털이 있었고, 하나는 손실되어 있었다. 베를린 표본이 최고였고, 다음으로 좋았던 상태의 표본은 '런던' 표본(런던 자연사박물관에 보존되었기 때문)이었다. 모두 독일의 졸렌호펜(Solnhofen) 석회암에서 발견되었다. 시조새는 현대적으로 보이는 비행 깃털을 가지고 있었지만, 또한 비늘 머리, 이빨, 날개 발톱, 골성의 긴 꼬리와 같은 독특한 특성들을 가지고 있었다. 웰스는 시조새는 현대적 조류의 조상이 될 수 없다고 주장했다. 왜냐하면 시조새는 화석 기록에서 너무 일찍 나타나기 때문이었다. 또한 시조새는 비행의 기원에 대해 진화론자들에게 어떠한 도움도 제공하지 않고 있기 때문이었다. 따라서 시조새는 멸종된 조류 계통임이 틀림없다는 것이었다. 그러므로 한때 '잃어버린 고리(missing link)'로 주장됐던 시조새는 고리가 아니었으며, 아직까지 그 고리는 잃어버린 채로 남아있다고, 그는 결론 맺고 있었다.
 
최근 몇 년까지 중국에서 (시조새 이전과 이후 시기에) 발견된, 소위 '깃털 공룡(feathered dinosaurs)'들과 멸종된 조류들은 주장되는 진화적 조상의 생리적 형태를 확장시키고 복잡하게 만들고 있었다. 시조새 이야기 자체가 그 사이에 진화하고 있었던 것이다. 이제 시조새는 더 이상 (파충류와 조류 사이의) 전이형태의 생물로 간주되지 않고 있다.(1/16/2013). 몇몇 진화론자들은 오히려 시조새는 비행하던 조류에서 퇴화된 (조류의 후손) 생물이라고 제안하기도 했다.(11/12/2013).
 
최근 Nature(2014. 7. 3) 지에는 새롭게 발견된 11번째 시조새 화석 표본에 대한 분석이 게재되었다. (저자는 그 표본의 출처(연대, 위치)에 대해서 알지 못하고 있었다. 왜냐하면 그 표본은 개인이 소장하고 있었던 것이기 때문이다.) 그러면 그 새로운 표본은 이전의 오래된 시조새 아이콘과 비교하여 무엇을 보여주고 있었는가? 새로운 한 발견은 그 표본은 다리 위에도 깃털을 가지고 있었다는 것이다. 저자들은 이것을 ‘깃털 바지(feather trousers)’라고 불렀다. 비대칭적인 칼깃형 깃털(pennaceous feathers)은 일반적으로 비행 능력이 있음을 진단하는 특성이다. 이상하게도 이 표본의 꼬리 깃털은 비대칭적이었지만, 날개 깃털(wing feathers)과 깃털 바지는 대칭적이었다. (그러나 마이크로랩터 구이(Microraptor gui)의 다리 깃털은 비대칭이었다). 비행(flight)은 처음에는 마이크로랩터 구이와 같이 활강하는 복엽(bi-plane) 날개로 진화했다가, 강력한 비행을 할 수 있는 (퍼덕이는) 날개로 진화했다고 진화론자들은 추정하고 있었다. 깃털(plumage)은 이 추정을 기각시킨다. 저자들은 요약 글에서 새로운 해석을 하고 있었다 :  

여기서 우리는 대규모로 깃털이 보존된 새로운 시조새 화석을 보고한다. 깃털은 날개와 꼬리뿐만 아니라, 몸통과 다리 위에도 있었다. 새로운 표본은 몸 전체가 칼깃형 깃털로 덮여있었고, 뒷다리는 길었고, 경족근골(tibiotarsus)을 따라서는 대칭적 깃털이지만 부척골(tarsometatarsus) 위에는 짧은 깃털이 있었음을 보여주었다. 또한, 날개 깃털은 최근의 여러 해석들이 문제가 있었다는 것을 입증해주었다. 꼬리, 뒷다리, 발달된 마니랍토란(maniraptorans)의 팔, 새의 조상종(basal avialans)에 대한 칼깃형 깃털의 계통발생학적 분포에 대한 분석에 의하면, 이들 구조는 이전의 연구들이 제안했던 것처럼, 비행보다는 다른 기능적 맥락에서(아마도 주로 과시용으로) 진화한 것임을 강하게 가리킨다. 따라서, 칼깃형 깃털은 일종의 굴절적응(exaptation, 진화 과정에서 다른 이유로 혹은 우연히 생겨났다가 현재의 목적으로 전용된 것)을 나타내고, 여러 계통에서 후에 공기역학적 기능으로 채택되었다. 이것은 조류에서 비행의 기원이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 복잡함을 가리키며, 비행 능력이 여러 번의 수렴진화를 통해 일어났을 수 있음을 가리킨다.   

저자들이 주장하는 진화 파생도(cladogram)는 혼란에 혼란을 거듭하고 있었다. 이제 조류의 비행을 이끌었던 깃털의 진화는 하나의 라인이 아니라는 것이다. 대신, 여기저기에서 나타나는, 모자이크식 특성을 가지고 있다는 것이다. 마이크로랩터 구이(Microraptor gui)는 비대칭 깃털(비행을 가리키는)과 알룰라(alula, 저속 비행에 도움을 주는)를 가진 최초의 생물로 보여진다. 그러나 시조새는 알룰라가 없다. 이제 그 이야기는 더 복잡해졌기 때문에, 새로운 해석은 칼깃형 깃털과 비행은 수렴진화(convergent evolution)에 의해서 여러 번 진화했음에 틀림없다는 것이다.
 
칼깃형 깃털은 특별한 진화 순서를 가지지 않는 것으로 나타난다. 저자들은 말했다 : ”이러한 결과를 바탕으로, 칼깃형 깃털의 진화는 비행의 기원과는 단절(분리)되어 있었고, 다른 생물학적 역할과 관련되어 있을 수 있다.” 그것은 단절되어 있었는가? 위장은? 성적인 과시는? 알을 품는 행동은? 균형은? 여하간 저자들은 활강하던 사족동물이 두 날개 비행 생물의 조상이라는 개념을 거부하고 있었다 : 

일부 분류군(taxa)은 현저한 깃털 바지를 입고 있었지만, 이전에 가정했던 것처럼 최초의 공기역학적 기능은 거부될 수 있다. 왜냐하면, 이러한 특성의 존재는 파라베스(Paraves) 내에서 극도로 다양하게 달라질 수 있기 때문이다. 그리고 긴 뒷다리 깃털은 보통 경골 부위에 제한적이었고, 모양은 대칭적이었다. 따라서, 안키오르니스(Anchiornis) 또는 샤오팅기아(Xiaotingia)와 같은 날 수 없는 분류군은 이들 깃털을 아마도 과시(display), 사육(breeding), 다른 기능으로 사용했을 수 있다. 과시용 기능은 뒷다리 깃털에서 복잡한 색상 또는 무지개 빛 패턴의 발견으로 지지될 수 있다. 시조새는 부가적으로 그 깃털 바지를 최근의 맹금류와 유사하게, 착륙 동안에 수직면으로 사용할 수도 있었다. 깃털 바지의 삼각형 모양과 깃털의 비대칭적 모양이 가리키는 것처럼, 마이크로랩터(Microraptor)만이 깃털 바지에 대한 개선된 공기역학적 적응을 했다는 것은 설득력 있어 보인다. 이러한 결과는 네 날개의 활강 단계가 현대적 새의 퍼덕거리는 비행에 앞서 선행되었다는 가설을 부정하고 있다. 그리고 아비알라이(Avialae, 시조새가 포함된 계통)와 마이크로랩터의 비행 능력은 수렴적으로 각각 진화했고, 기능적으로 다르다는 것을 가리킨다. 

그들이 발명할 수 있는 최선의 이야기는 깃털은 초기에 진화되었고, '수렴진화(convergent evolution)'를 통해 서로 다른 계통에서 각각 비행과 비비행으로 사용되었다는 것이다. 다윈의 전문용어를 사용하여, 깃털은 ”반복적으로 아마도 수렴적으로 공기역학적 기능을 위해 채택(채용)되었다”는 것이다. 그러나 비행은 그렇게 쉽게 내뱉을 소리가 아니다. 깃털만 변한다고 비행이 가능한가? 비행을 위한 다른 모든 생리적 변화들은 어떻게 일어났는가? (다큐멘터리 'Flight: The Genius of Birds for details”을 보라)

이것은 수각류 공룡의 기원과 비행의 진화가 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 복잡하며(앞다리 근육과 호흡 기관과 같은 다른 해부학적 복잡성에 대한 예들처럼), 다른 기능을 위해 진화했던 구조에서 이끌어졌음을 가리키고 있다.

즉, '비행'은 다른 기능으로 진화했던 구조에서 생겨났다는 것이다. 그들은 깃털은 처음에는 어떤 다른 기능을 가졌으나, 공기역학적 기능을 위해, 관련 없는 계통에서 수렴진화에 의해서 채택된, 많은 구조들 중의 단지 한 구조로 제안하고 있는 것처럼 보인다. 그렇다면, 조류에서 볼 수 있는 일 방향 공기흐름의 호흡계, 새로운 근육들, 새로운 소화계 및 배설계, 새로운 뇌, 새로운 항해 능력, 기타 다른 모든 조류의 해부학적 특성들은 비행하지 않은 생물에서 처음에는 어떤 기능을 하다가 채택된 것인가?

이제부터 교과서에서 비행의 기원에 대한 진화론의 설명은 더욱 어렵게 될 것이다.
 
언론 매체들은 이러한 시조새의 재해석을 비틀어서 보도하고 있었다. 

• 공룡시대의 화석은 조류의 깃털이 비행 이전에 진화했음을 보여주었다.(National Geographic. 2014. 7. 2) : 공룡 시대부터 고대 조류의 조상은 깃털을 가지고 있었다, 하지만 날 수는 없었다. 마크 노렐(Mark Norell)은 인용했다. ”깃털이 어떤 한 가지 이유로 진화했다고 말하기는 매우 어렵다.” 선임 저자인 올리버 라우후트(Oliver Rauhut)는 National Geographic 지에서 말했다. ”한번 칼깃형 깃털은 진화했었고, 초기 깃털 공룡들은 결국 비행하기 위해서 그들에 의존할 수밖에 없었다.”
 
• 비행은 조류에서 여러 번 진화했을 수도 있다.(Science Magazine. 2014. 7. 2). ”비행은 조류의 조상에서 여러 번 발달됐을 지도 모른다는 흥미로운 전망을 그 발견은 하고 있었다.”

 • 초기의 새인 시조새는 과시를 위하여 ”깃털 바지를 입고” 있었다.(BBC News. 2014. 7. 3). 라우후트 박사는 National Geographic 지를 반박했다. 그는 BBC News에서 말했다. ”나는 그것이 날 수 있었을 것이라고 꽤 확신한다. 물론 그것이 얼마나 잘 비행할 수 있었는지에 대한 논란은 있지만 말이다.” 

National Geographic 지는 꽤 새처럼 보이는, 그러나 부리는 없고, 육지를 달리는 생물로서 시조새를 복원한 그림을 보여주고 있었다. 마크 노렐은 시조새가 날 수 있었다고 생각한다. 그러나 비행 능력이 어설픈, 칠면조나 다른 유사한 조류처럼 생각하고 있었다. 그렇다 할지라도, 아무도 칠면조나 육상을 달리는 조류를 조류가 아닌, 전이형태의 생물로 부르지 않는다. 시조새는 조류(bird)이다. 특이한 모습을 가지고 있지만 말이다. 



저자들은 조류는 나무 위에서 뛰어내리던 생물로부터 진화했다는 이론(tree-down theory, arborealn model, 활강설) 보다, 육상을 달리던 생물로부터 진화했다는 이론(ground-up theory, cursorial model, 이륙설)을 선호하고 있음을 아무도 주의 깊게 보고 있지 않았다. 그 동안 떠들어댔던 이야기꾼들을 소집하라! 당장 다이얼 켄(Dial Ken)을 부르라! (6/25/2014).


많은 데이터들이 밝혀져야 한다. 진화론의 최고 상징물의 영향력은 매우 크다. 시조새가 좋은 예이다. 최초의 시조새 표본은 다윈이 ‘종의 기원’을 발표하고 2년 후에(1861년) 발견되었다. 그리고 다윈의 이론을 확인하는 과도기적 전이형태로 대대적인 선전과 찬사를 받아왔다. 이제 150여년이 지난 후에 진화론의 상징물이던 시조새가 끌어내려지는 것을 다윈이 본다면, 그는 어떤 표정을 지을까? 이제 시조새는 한 마리의 가격으로 두 마리를 주는 칠면조처럼 세일 상품이 되고 있다.



*관련기사 : 깃털 있지만 날 수 없는 ‘시조새’ 발견 (네이처紙) (2014. 7. 4. 나우뉴스)
http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20140704601011

시조새 화석 ‘종결자’ 등장 (2014. 7. 4. 동아사이언스)
http://www.dongascience.com/news/view/4766



번역 - 미디어위원회

링크 - http://crev.info/2014/07/new-archaeopteryx-fossil-flight/

출처 - CEH. 2014. 7. 3.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=5961

참고 : 5801|5464|5223|5144|5131|5691|4995|3649|3030|3014|324|1105|5418|5572|5358|4597|4170|4033|3940|3915



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