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KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

창조설계

박쥐의 반향정위는 "아마도 진화했을 것이다(?)”

미디어위원회
2022-04-18

박쥐의 반향정위는 "아마도 진화했을 것이다(?)”

(“Probably Evolved” Is Batty Science)

David F. Coppedge


   어떤 박쥐들은 반향정위를 수행한다. 그것이 "아마도 진화했을 것"이라고 말하는 것은 과학이 아니며, 매우 비합리적인 주장이다.


   이집트과일박쥐(Egyptian fruit bat)는 반향정위(echolocation)를 사용한다. 그러나 낮에도 밤에도 활동한다. 이스라엘 과학자들은 그들이 낮 시간의 비행 동안에는 이 기술을 사용하지 않을 것으로 예측했었다. 그러나 그들이 틀렸다. 관찰 결과 이들 박쥐는 예리한 시력을 가졌음에도 불구하고, 대낮에도 반향정위를 사용한다는 것이 밝혀졌다. 그들의 논문은 Current Biology(2022. 4. 11) 지에 실렸다.

우리는 과일박쥐가 대낮에는 반향정위를 거의 사용하지 않을 것이라고 가정했다.

우리는 낮에 활동하는 박쥐를 '낮 박쥐(diurnal bats)'라고 부를 것이다. 우리는 박쥐가 군락지에서 나와 과일나무에서 먹이를 먹고, 인공 풀에서 물을 마시는 동안 박쥐의 영상을 촬영했고 음향을 녹음했다. 우리의 예측과는 달리, 박쥐는 군집으로부터 나올 때와 과일나무 근처를 날 때, 규칙적으로 반향정위를 사용했다. 박쥐는 나무에 착지하는 동안에, 그리고 인공 풀로 물을 마시기 위해 내려오는 동안 클릭(click, 딸깍 소리) 률을 높였고, 인공 풀에서 올라올 때 클릭 률을 줄여, 대낮에도 반향정위가 기능을 하고 있다는 것을 보여줬다. (Source: Eitan et al., Functional daylight echolocation in highly visual bats. Current Biology, Volume 32, Issue 7, PR309-R310, April 11, 2022.)

예측을 하고 관측을 통해 그것을 시험하는 것은 좋은 과학적 행위이다. 종종 자연은 예상치 못한 것으로 과학자들을 놀라게 한다. 오케이, 여기까지는 좋다. 하지만 그들의 연구가 "진화"에 빛을 비춰주고 있는가? 그렇지 않다. 반향정위는 어떻게 생겨났는가? 무작위적 과정으로 우연히? 이 현상을 이해하는 데에 진화론이 도움이 되었는가? 그들의 대답에서 사용되는 "아마도"라는 단어에 주목하라.

이집트과일박쥐는 그들의 시각적 능력에도 불구하고, 혀 반향정위(lingual echolocation) 클릭을 사용하는데, 이는 아마도 후두 반향정위(laryngeal echolocation)와는 독립적으로 진화했을 것이다...

그들의 공통조상에 의해 후두 반향정위가 상실된 이후, 이집트과일박쥐에서 혀 반향정위가 아마도 독립적으로 진화했을 것으로 추정된다.

혀 반향정위와 후두 반향정위는 단지 딸깍 소리(클릭)가 나는, 입이나 목의 거리에 의해서만 차이가 나는데, 혀의 딸깍 소리는 더 길게 난다고 주장되고 있다. 혀 반향정위는 야행성 박쥐가 사용하는 후두 반향정위보다 더 원시적인 것으로 가정되고 있다. 그러나 이러한 인식은 잘못된 것이다. 2011년의 한 논문은 혀 반향정위는 다른 종류의 것만큼 좋으며, 어떤 경우에는 돌고래(dolphins)의 반향정위보다 더 우수할 수도 있다는 것을 발견했다. 돌고래의 음파탐지기는 매우 뛰어난 것으로 알려져 있는데, 일러스트라(Illustra)의 영상물 ‘리빙 워터스(Living Waters)’에서 잘 보여주고 있다. 2011년 논문은 이집트과일박쥐에 대해서도 연구했다고 말한다.

정확한 착륙 또는 중간 크기의 물체 탐지와 같은 작업에서, 클릭-기반 반향정위는 후두 반향정위 장치와 유사한 성능을 나타냄을 실험적으로 보여주었다. 또한 우리는 클릭 기반 박쥐에서 생체 음파탐지에 의한 방향전환을 위한 정교한 행동 전략을 기술하였다. 마지막으로, 신호설계(signal design, 자기상관 및 광대역 모호 함수에 초점을 맞춘)의 이론적 분석은 어떤 면에서(표적 범위조정 및 도플러 내성과 같은) 박쥐의 클릭 기반 반향정위가 후두 반향정위보다 우수할 수 있음을 예측한다. 따라서, 우리는 박쥐의 클릭 기반 반향정위를 실행 가능한 반향정위 전략으로 간주해야 하며, 이것은 고래와 돌고래를 포함한 대부분의 반향정위 동물들이 사용하는 생체음파탐지기와 유사하다. (Source: Yovel et al., Click-based echolocation in bats: not so primitive after all. J Comp Physiol A Neuroethol Sens Neural Behav Physiol. 2011 May;197(5):515-30. doi: 10.1007/s00359-011-0639-4. Epub 2011 Apr 5.)

.최초의 박쥐는 100% 박쥐였다.


진화론자들은 박쥐의 반향정위가 어떻게 진화했는지 알고 있을까? 2021년 4월 Current Biology 지에 발표된 또 다른 논문은 반향정위의 기원을 설명하는데 실패하고 있었지만, 그러나 "수렴진화(convergent evolution)“에 호소하고 있었다.

여기에서, 우리는 박쥐의 후두 반향정위의 다중 기원을 지지하는 발달적 증거를 제시한다. 이것은 박쥐 조상의 비-반향정위와, 박쥐 조상에서 원시적 반향정위의 획득뿐만 아니라, 음박쥐아목(Yinpterochiroptera)과 양박쥐아목(Yangochiroptera)에서 반향정위가 독립적으로 획득되었으며, 후두 반향정위의 수렴진화가 뒤따랐다는 것과 일치한다. 우리의 비교발생학적 연구는 비후두 반향정위 박쥐(pteropodids)와 육상 비박쥐 포유류 사이의 청각 기관에 발달상의 차이가 없다는 것을 발견했다. 이와는 대조적으로 반향정위 시스템은 계통발생학적으로 멀리 떨어져 있는 두 후두 반향정위 박쥐((rhinolophoids and yangochiropterans)에서 이질적이고 이시대적으로 발달되어, 이들 박쥐에서 독립적으로 진화했다는 최초의 발생학적 증거를 제공한다. (Source: Nojiri et al., Embryonic evidence uncovers convergent origins of laryngeal echolocation in bats. Current Biology, Volume 31, Issue 7, 12 April 2021, Pages 1353-1365.e3.)

그러나 이전 논문이 보여주었듯이, 혀 클릭 반향정위는 "원시적 반향정위"가 아니다. 그것은 매우 효과적이다.

혀와 목구멍으로 소리를 내는 것은 쉽다. 어려운 부분은 딸깍하는 소리를 내는 것이 아니라, 초음파를 발사하고 반향을 인식하여 비행하는 것이다. 이것은 단지 발성 기관만이 아니라, 귀, 그리고 뇌와 협력하여 이루어진다. 귀는 작은 메아리를 들어야 한다. 뇌는 그 안에서 작은 차이를 인지할 수 있어야 한다. 그러면 뇌는 장애물 회피하거나, 탐지된 먹이를 포획하도록, 신경과 근육을 빠르게 조정하여 경로를 수정해야 한다. 딸깍 소리를 내는 일 하나는 쉬운 부분이다!

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이론적 "박쥐 조상"을 주장하기 위해서, "수렴진화" 했다거나, "독립적으로 진화했다"라는 용어는 과학적 정보를 제공하지 않는다. 왜냐하면 화석기록에는 박쥐 조상들이 없기 때문이다. 그러한 용어들은 복잡한 현상(반향정위)의 기원에 대한 저자들의 철학적 신념(진화론)을 유지하는 데에만 도움이 된다.



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출처 : CEH, 2022. 4. 11.

주소 : https://crev.info/2022/04/probably-evolved-is-batty-science/

번역 : 미디어위원회



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