안키오르니스Anchiornis, 나는 법을 잊은 깃털 공룡
by 텔아비브 대학교
텔아비브 대학교 동물학과 및 슈타인하르트 자연사박물관Steinhardt Museum of Natural History 연구진이 주도한 새로운 연구에서 깃털이 보존된 공룡 화석을 분석한 결과, 이 공룡들이 비행 능력을 잃어버렸다는 사실이 밝혀졌다.
연구진에 따르면, 이는 1억 6천만 년 전 생물의 생활 방식과 공룡 및 조류의 비행 진화에 미친 영향을 엿볼 수 있는 매우 드문 발견이다.
연구진은 "이번 발견은 공룡과 조류의 진화 과정에서 비행 능력이 발달하는 과정이 이전에 생각한 것보다 훨씬 복잡했음을 시사한다는 점에서 매우 중요한 의미를 지닌다"고 밝혔다.
실제로 특정 종은 기본적인 비행 능력을 발달시켰다가 진화 과정에서 나중에 잃어버렸을 가능성도 있다.
이번 연구는 텔아비브 대학교 동물학과 및 슈타인하르트 자연사박물관의 요세프 키아트Yosef Kiat 박사가 주도했으며, 중국과 미국 연구진이 공동으로 진행했다.
연구 결과는 학술지 Communications Biology에 게재되었다.
깃털, 공룡, 그리고 새의 기원
깃털 연구를 전문으로 하는 조류학자 키앗 박사는 "공룡 계통은 2억 4천만 년 전에 다른 파충류와 분리되었다. 그 직후(진화적 시간 척도에서) 많은 공룡이 깃털을 발달시켰는데, 깃털은 단백질로 이루어진 독특하고 가벼우면서도 강한 유기 구조물로, 주로 비행과 체온 유지를 위해 사용되었다"고 설명한다.
"약 1억 7천 5백만 년 전에는 페나랍토라Pennaraptora라고 불리는 깃털 달린 공룡 계통이 등장했는데, 이들은 현대 조류의 먼 조상이자 6천 6백만 년 전 중생대 말 대멸종에서 살아남은 유일한 공룡 계통입니다."
알려진 바에 따르면 페나라프토라Pennaraptora 그룹은 비행을 위해 깃털을 발달시켰지만, 환경 조건이 변화하면서 이 공룡 중 일부는 오늘날 타조나 펭귄처럼 비행 능력을 잃었을 가능성이 있다.
이번 연구에서는 중국 동부에서 발견된 깃털 달린 페나라프토라 공룡 일종인 안키오르니스Anchiornis 화석 9점을 조사했다.
희귀한 고생물학적 발견으로, 이 화석들(그리고 수백 개 유사한 화석)은 화석화 당시 해당 지역 특수한 환경 덕분에 깃털이 온전히 보존되어 있었다.
특히, 이번 연구에서 조사한 9점 화석은 날개 깃털 색깔, 즉 끝부분에 검은 점이 있는 흰색 깃털이 그대로 남아 있었기 때문에 선정되었다.
깃털 탈피가 우리에게 알려주는 것
깃털 연구가인 키아트 박사는 다음과 같이 설명한다.
"깃털은 2~3주 동안 자랍니다. 최종 크기에 도달하면 성장 과정에서 영양을 공급한 혈관에서 떨어져 나가 죽은 조직이 됩니다. 시간이 지남에 따라 마모된 깃털은 빠지고 새로운 깃털로 교체되는데, 이 과정을 탈피라고 하며 중요한 이야기를 들려줍니다."
"비행에 의존하는 새, 즉 비행을 가능하게 하는 깃털에 의존하는 새는 날개 사이의 대칭을 유지하고 탈피 중에도 계속 날 수 있도록 질서 있고 점진적인 탈피 과정을 거칩니다. 반면에 비행 능력이 없는 새의 경우 탈피는 더 무작위적이고 불규칙적입니다."
따라서, 탈피 패턴을 통해 특정 날개 달린 생물이 날 수 있었는지 여부를 알 수 있다.
날지 못하는 공룡의 증거
중국에서 발견된 공룡 화석의 보존된 깃털 색깔 덕분에 연구진은 날개 구조를 파악할 수 있었는데, 날개 가장자리에는 검은 반점이 연속적으로 이어져 있었다.
또한, 검은 반점이 검은 선에서 벗어나 있는 것을 통해 아직 성장이 완료되지 않은 새 깃털을 구별할 수 있었다.
9개 화석에서 새로 자란 깃털을 자세히 조사한 결과, 탈피가 규칙적인 과정으로 일어나지 않았다는 것을 알 수 있었다.
"현대 조류에 대한 지식을 바탕으로, 저는 깃털갈이 패턴을 통해 이 공룡들이 날지 못했을 가능성이 높다는 것을 알아냈습니다. 이는 매우 드물고 흥미로운 발견입니다. 보존된 깃털 색깔 덕분에 우리는 이 고대 생물의 기능적 특징, 즉 골격과 뼈 화석에 보존된 신체 구조뿐만 아니라 날개의 기능적 특징까지 확인할 수 있는 특별한 기회를 얻었습니다."
키아트 박사 말이다.
비행 진화에 대한 재고
"깃털갈이는 사소한 기술적 세부 사항처럼 보일 수 있지만, 화석에서 연구될 때는 비행의 기원에 대한 우리의 생각을 완전히 바꿀 수 있다. 안키오르니스는 깃털로 덮여 있었지만 날지 못한 공룡의 목록에 추가되었으며, 이는 날개 진화가 얼마나 복잡하고 다양했는지를 보여준다"고 키아트 박사는 결론짓는다.
More information: Yosef Kiat et al, Wing morphology of Anchiornis huxleyi and the evolution of molt strategies in paravian dinosaurs, Communications Biology (2025). DOI: 10.1038/s42003-025-09019-2
Journal information: Communications Biology
Provided by Tel-Aviv University