시조새

3. 특징

시조새는 까마귀 정도의 크기로, 몸길이는 최대 0.5m, 날개 길이는 0.7m였으며, 몸무게는 약 0.5kg 에서 1kg으로 추정된다.^[26] 현생 조류와 유사한 비대칭적인 날개깃과 긴 꼬리깃을 가지고 있었다. 날개 끝에는 세 개의 발가락과 발톱이 있었고,^[85] 턱에는 날카로운 이빨이 있었다. 꼬리는 파충류처럼 긴 뼈로 이루어져 있었다.^[85]

4. 분류

시조새 속(''Archaeopteryx'') 화석은 일반적으로 ''A. lithographica''와 ''A. siemensii'' 두 종으로 분류되지만, 분류학적 역사는 복잡하다. 여러 표본에 대해 10개나 되는 이름이 발표되기도 했다.^[80] 1954년 개빈 드 비어는 런던 표본이 기준표본(홀로타입)이라고 결론 내렸다. ICZN은 드 비어의 입장을 받아들여, 처음 골격 표본에 대해 제안된 과도한 대체 이름을 억제했다.

일부 연구자들은 모든 표본을 단일 종(''A. lithographica'')으로 보기도 하지만, 표본 간의 차이점을 근거로 여러 종으로 나누어야 한다는 의견도 있다. 특히 뮌헨, 아이히슈테트, 졸른호펜, 서모폴리스 표본은 런던, 베를린, 하를렘 표본과 크기, 손가락 비율, 주둥이 형태 등에서 차이를 보인다. 이러한 차이는 현생 조류의 성체 간 차이와 유사하거나 더 크지만, 성장 단계에 따른 차이로 설명될 수도 있다.

2007년 연구에서는 ''시조새''의 두 가지 뚜렷한 종, 즉 ''A. lithographica''(런던, 졸른호펜 표본 등)와 ''A. siemensii''(베를린, 뮌헨, 서모폴리스 표본 등)를 구분했다. 두 종은 주로 발톱의 굴곡근 결절 크기와 치아 형태, 중족골의 튼튼함 등으로 구별된다.

최근 연구에서는 런던 표본을 네오타입(neotype)으로 지정하여 ''A. lithographica'' 종의 기준으로 삼았다.^[36]

베를린 표본은 ''Archaeornis siemensii''로, 아이히슈테트 표본은 ''Jurapteryx recurva''로, 뮌헨 표본은 ''Archaeopteryx bavarica''로, 졸른호펜 표본은 ''Wellnhoferia grandis''로 지정되기도 했다.

계통 발생학적 연구에 따라, 시조새는 아비알레(Avialae, 조류) 그룹에 속하거나,^[3] 데이노니코사우루스(Deinonychosauria) 그룹에 속하는 것으로 분류되기도 한다.^[2]

2018년과 2019년의 연구에서는 시조새가 아비알레가 아닌 데이노니코사우루스라는 가설을 제시하기도 했다.^[42][43][44]

• '''분류'''
• * 공룡(dinosaur)
• ** 용반류(Saurischia)

5. 고생물학

시조새의 비행 능력에 대해서는 여러 논란이 있었다. 시조새의 날개깃은 현생 조류처럼 비대칭이었고, 꼬리 깃털은 약간 넓어 양력을 생성했을 것으로 보인다. 그러나 뼈로 된 흉골이 없어, 날갯짓 비행보다는 글라이더처럼 활공을 했을 것으로 추정되었다.^[73] 그러나 2018년 팔뼈 조사 결과, 꿩처럼 짧은 거리를 날갯짓하여 날 수 있었을 가능성도 제기되었다.^[74]

6. 고환경

졸른호펜 석회암은 모든 시료의 ''시조새''가 발견된 곳으로, 쥐라기 후기 바이에른 지방의 고환경을 보여주는 풍부하고 다양한 정보를 제공한다. 당시 바이에른 지역의 위도는 현재의 플로리다와 비슷했지만, 식생 화석과 육상 퇴적물의 부재를 통해 더 건조한 기후였을 것으로 추정된다. 발견된 식물 화석은 드물지만 소철과 구과식물이 있었고, 동물 화석으로는 많은 수의 곤충, 작은 도마뱀, 익룡, 콤프소그나투스 등이 있다.

졸른호펜에서 발견된 ''시조새''와 다른 육상 화석들은 보존 상태가 뛰어나 멀리 이동하지 않았음을 보여준다. 따라서 ''시조새'' 표본은 멀리서 떠내려온 것이 아니라 졸른호펜 석호 주변의 낮은 섬에서 살았을 가능성이 높다. ''시조새'' 골격은 7개 속이 발견된 익룡 골격보다 졸른호펜 퇴적층에서 훨씬 적게 발견된다. 익룡 중에는 람포린쿠스과에 속하는 ''람포린쿠스''와 프테로닥틸루스 등이 있었는데, 이들은 현재 바닷새가 차지하는 생태적 지위를 지배하다 쥐라기 말에 멸종했다. 이 익룡들은 매우 흔해서, 발견된 표본이 북쪽으로 50km 떨어진 더 큰 섬에서 온 방랑자일 가능성은 낮다.

졸른호펜 석호를 둘러싼 섬들은 낮고 반건조한 아열대 기후였으며, 긴 건기와 적은 강수량을 보였다. 현대의 유사한 환경으로는 멕시코만 북부의 오르카 분지가 있지만, 졸른호펜 석호보다 훨씬 깊다. 이 섬들의 식물상은 건조한 환경에 적응하여 대부분 키가 작은 (3m) 관목으로 구성되었다. ''시조새''가 큰 나무에 올라갔다는 재구성과 달리, 섬에는 큰 나무가 거의 없었던 것으로 보인다. 퇴적물에서 나무 줄기가 거의 발견되지 않았고, 화석화된 나무 꽃가루도 없었다.

''시조새''의 생활 방식은 재구성하기 어려우며, 여러 이론이 존재한다. 일부 연구자들은 ''시조새''가 주로 땅에서 생활했다고 주장하는 반면, 다른 연구자들은 발톱 굴곡을 근거로 주로 나무 위에서 생활했다고 주장했지만, 이 주장은 이후 의문이 제기되었다.^[64] 나무가 없다고 해서 ''시조새''가 수목형 생활을 할 수 없는 것은 아니며, 일부 조류는 낮은 관목에서만 서식한다. ''시조새''는 다리 길이, 발의 연장 등 다양한 형태적 특징을 통해 수목 생활과 지상 생활 모두를 했을 가능성이 있으며, 관목, 개활지, 석호 해안가에서 먹이를 찾는 일반종이었을 것으로 추정된다. ''시조새''는 작은 먹이를 사냥했을 것으로 보이며, 충분히 작으면 턱으로, 더 크면 발톱으로 잡았을 것이다.

''시조새''는 기본적으로 잡식성으로, 곤충, 소형 파충류, 포유류 등 작은 동물을 먹이로 삼았다. 이들은 날개 모양의 앞다리, 가늘고 긴 뒷다리, 잔 이빨이 늘어선 머리를 활용하여 먹이를 잡았을 것이다.^[66]

''시조새''는 다수의 익룡 및 소형 수각류인 콤프소그나투스와 함께 서식했다. 특히 익룡은 뛰어난 비행 능력을 갖추고 있어 좁은 숲, 탁 트인 해상, 창공에서 ''시조새''가 따라갈 수 없었다.^[71] 지층에서 꽃가루 흔적이 거의 발견되지 않은 것으로 보아, ''시조새''가 서식했던 섬(혹은 연안 지역)에는 큰 나무가 부족했던 것으로 추정된다.

7. 진화

1862년, 다윈의 『종의 기원』 출판 불과 2년 후 시조새의 완전한 화석이 기재되었다. 토머스 헨리 헉슬리는 시조새의 최초 골격 화석 발견 후 처음으로 조류와 공룡의 유연 관계를 주장했는데, 이는 1860년대 후반의 일이었다.

그러나 이후 많은 공룡이 발견되면서 그 다양성이 매우 크다는 것이 밝혀졌고, 헉슬리가 지적한 유사점은 모호해졌다. 더욱이 발견된 모든 공룡에게서 빗장뼈가 퇴화 소실되었기 때문에, '빗장뼈의 소실'이 공룡의 공유 형질로 인식되었다. 이로 인해 빗장뼈(새의 가슴뼈)를 가진 조류가 빗장뼈가 없는 공룡류로부터 진화했다는 설은 지지를 잃었다. 많은 연구자들은 조류와 수각류의 유사성을 인정하면서도, 조류의 조상은 공룡의 조상이기도 하지만 아직 빗장뼈를 잃지 않았으며, 유사성은 수렴 진화의 결과일 뿐이라는 의견이 이후 백 년 가까이 주류를 이루었다.

1973년, 존 오스트롬은 조류가 수각류로부터 진화했다는 설을 다시 제기했다. 그는 수각류 중에도 빗장뼈를 가진 경우가 있어 공룡의 빗장뼈가 모두 소실된 것은 아니라는 점을 밝혀내, 수각류 기원설의 가장 큰 장애물을 제거했다. 또한 조류와 소형 수각류만이 공유하는 특징을 20가지 이상 제시했다. 빗장뼈 유무 문제가 해결되면서, 조류의 특징(새의 가슴뼈, 깃털, 날개, 부분적으로 보존된 엄지손가락)과 공룡류의 특징(길게 튀어나온 거골, 치간 중격, 좌골의 폐쇄공 돌기, 꼬리의 혈관궁)을 모두 가진 시조새는 이 주장을 뒷받침하는 결정적인 증거가 되었다. 이후 중국 랴오닝성에서 깃털 공룡이 발견되는 등, 시조새와 공룡을 잇는 더 많은 증거가 발견되었다.

조류가 공룡으로부터 진화했다는 설에는 시조새 화석([쥐라기]] 후기, 약 1억 4500만 년 전)이 당시 가장 오래된 깃털 공룡 화석([백악기] 전후, 약 1억 2500만 년 전경)보다 오래되었다는 문제가 있었다. 2009년, 중국 동북부 쥐라기 후기(1억 6100만 년에서 1억 5100만 년 전) 지층에서 안키오르니스 화석이 발견되어 이 문제가 해결되었다. 안키오르니스는 날카로운 갈고리를 가진 전체 길이 약 50cm의 트로오돈과 육식 공룡이다. 깃털 공룡으로, 앞뒤 다리에 깃털이 있지만, 조류나 백악기 깃털 공룡의 깃털처럼 끝이 가늘고 좌우 비대칭인 깃털과 달리 부채와 같은 좌우 대칭형이다. 따라서 공룡은 처음에 앞뒤 다리에 원시적인 깃털을 가졌고, 이후 앞다리 날개가 발달하여 비행 능력을 익혀 조류로 진화했다고 추정된다.

시조새는 현생 조류의 조상에 가까운 생물이지만, 직접적인 조상은 아닌 것으로 생각된다. 시조새가 번성했던 당시 조류의 다양성에 대해서는 여전히 논의가 진행 중이다.

8. 한국의 관점

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