뚱땡이 공룡이 날렵한 새가 된 이야기, 그 공백을 채우는 중국 발견 조류 공룡

쥐라기 시대 작은 새가 드러낸 조류 진화 중요한 비밀 

 
글: 폴 아놀드, Phys.org

정화 화석군Zhenghe Fauna에서 발견된 정화오르니스 부유Zhengheornis buyu(앞)와 푸젠베나토르 프로디기오수스Fujianvenator prodigiosus(뒤) 복원도. 사진 제공: 청탓 청Chung-Tat Cheung

 
육중하고 둔중한 공룡 몸에서 비행에 적합한 새 몸으로의 전환은 진화 역사에서 매우 흥미로운 사건 중 하나다.

이러한 거대한 변화가 어떻게 일어났는지 밝히는 데는 화석 기록, 특히 과도기적 종 화석이 매우 중요하다.

Science Advances에 발표된 새로운 쥐라기 시대 새 화석 연구는 새의 비행을 돕는 꼬리 구조에 대한 새로운 통찰력을 제공한다.

진화하는 몸 구조

공룡은 일반적으로 30개 이상 척추뼈로 이루어진 긴 꼬리를 지닌다.

반면 현대 조류는 꼬리 끝에 깃털을 고정해 부채질과 방향 전환을 돕는 미골pygostyle이라는 훨씬 짧고 단단한 뼈로 된 꼬리를 지닌다.

그렇다면 진화는 어떻게 이러한 변화를 가져왔을까?

새롭게 확인된 조류 종인 정허니스 부유Zhengheornis buyu는 중국 남동부에서 발견되었으며, 약 1억 5천만 년 전 후기 쥐라기 시대 화석이다.

거의 완전한 골격이 발견되었지만 꼬리뼈는 15개뿐이고 미골은 없다.

가장 오래된 조류 중 하나로 알려진 시조새(Archaeopteryx)는 꼬리뼈가 23개다.

뼈 주변에는 희미하게 화석화한 깃털 흔적도 남아 있다.

이 동물은 매우 작았으며, 무게는 74~163g으로 추정한다.

쥐라기 시대 조류 정허니스 부유의 3D 복원도. 출처: 중국과학원 척추고생물학·고인류학연구소 민 왕(Min Wang)

 
지금까지 화석 기록에 따르면 긴 꼬리를 지닌 새와 짧은 꼬리를 지닌 새가 거의 같은 시기에 나타났다.

따라서 일부 과학자는 두 종 사이의 진화가 급격하게 진행되었을 것이라는 가설을 제시했다.

하지만 중국과학원 고생물학·고인류학 연구소 왕민Wang Min 연구팀에 따르면, 이번 새로운 발견은 중간 단계를 나타낸다.

연구진은 논문에서 "초기 조류 진화에서 척추의 축소와 단축은 미골 융합pygostyle fusion보다 먼저 일어났다"고 지적했다.

정허니스 부유(Zhengheornis buyu)는 조류 꼬리 진화 역사의 형태학적 공백을 메워주며, 꼬리뼈의 축소와 단축이 조류 진화에서 미골 융합보다 먼저 일어났음을 보여준다. 사진 제공: 중국과학원 척추고생물학·고인류학연구소 민 왕(Min Wang). 이걸 보면 시조새랑 새 중간단계를 채우는 존재임을 본다.

 
이 고대 새가 진화 계통도에서 어디에 위치하는지 이해하기 위해 과학자들은 컴퓨터를 이용한 계통도 분석을 실시했다.

또한 화석을 다른 초기 조류 및 공룡 화석과 비교해 정허니스Zhengheornis가 시조새(Archaeopteryx)보다 한 단계 위에 있다고 추정했다.

연구진은 정허니스 뒷다리 뼈 크기를 다른 고대 수각류 공룡 및 초기 조류 데이터베이스와 비교했다.

이 분석을 통해 정허니스의 생활 방식을 연구할 수 있었다.

그들은 짧은 꼬리가 무게를 줄이고 무게중심을 앞으로 이동시켜 공중에서 더 안정적인 자세를 유지하는 등 공기역학적 이점을 제공했을 것이라고 주장한다.

쥐라기 시대의 다양성

연구팀은 정허 동물군(Zhenghe Fauna)에서 발견된 네 번째 고대 조류 종이 정허니스 화석이며, 다른 종들과 달리 지상 생활이나 나무 위 생활에 대한 뚜렷한 적응 특징을 보이지 않는다고 밝혔다.

정허니스는 지금까지 발견된 미골이 없는 성체 조류 공룡bird-dinosaur 중 가장 작은 크기로, 쥐라기 말기에 진화 과정에서 다양한 신체 형태가 실험적으로 나타났음을 시사한다.

중국 남동부 정화 동물군에서 발견된 쥐라기 시대 새, 정화오르니스 부유(Zhengheornis buyu)의 사진 및 골격 복원도(척도 막대는 10mm). 사진 제공: 민 왕(Min Wang), 중국과학원 척추고생물학·고인류학 연구소

Publication details
Min Wang et al, Jurassic avialan reveals stepwise evolution of bony tail in birds, Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aeb5202 

Journal information: Science Advances