고악류
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1. 개요
고악류(古顎類, Palaeognathae)는 독특한 입천장 뼈 구조를 특징으로 하는 조류 분류군으로, 타조, 레아, 키위, 에뮤, 화식조 등을 포함한다. 이들은 곤드와나 대륙에서 기원하여 진화했으며, 비행 능력을 상실하고 육상 생활에 적응한 종이 많다. 고악류는 흉골의 용골돌기 유무에 따라 평흉류와 심흉류로 나뉘며, 뇌 크기, 골반 구조, 깃털 형태 등에서 특징적인 해부학적 특징을 보인다. 분류 체계는 다양하며, 전통적인 5목 분류부터 타조목으로 통합하는 분류까지 존재한다. 인류는 고악류와 오랫동안 관계를 맺어 왔으며, 식용, 사육, 문화적 상징 등으로 활용해 왔으나, 일부 종은 멸종 위기에 처해 있다.
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| 고악류 - [생물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 고악류 | |
![]() | |
| 학명 | Palaeognathae |
| 명명자 | Pycraft, 1900 |
| 로마자 표기 | pal-i-ˈɒɡnəˌθi |
| 어원 | 그리스어 "παλαιός" (palaiós, 오래된) + "γνάθος" (gnáthos, 턱) |
| 화석 범위 | 팔레오세 – 홀로세, |
| 하위 분류군 | 목 |
| 하위 분류 | |
| 참고 | |
2. 기원과 진화
고악류 화석은 신생대 이전까지는 발견되지 않았지만, 백악기에 이미 진화했을 것이라는 추측이 오랫동안 제기되어 왔다.[5][6] 형태학적으로 가장 원시적인 화석들(*리토르니스(Lithornis)*, *슈도크립투루스(Pseudocrypturus)*, *파라카타르테스(Paracathartes)*, *팔레오티스(Palaeotis)*)이 북반구에서 발견된다는 점은 고악류의 기원이 로라시아(Laurasia) 대륙일 가능성을 시사한다.[7] 반면, 현재 고악류가 거의 대부분 곤드와나(Gondwana) 지역에 분포하는 것은 비행 능력을 잃고 몸집이 커진 조류들이 여러 차례 남쪽 대륙으로 이동하여 정착했기 때문으로 보인다.[7]
분자 및 고생물학적 연구에 따르면, 고악류를 포함한 현생 조류 목들은 초기 백악기(약 1억 1천만 년~1억 2천만 년 전)에 분화하기 시작했다.[8][9] 그러나 화석 기록은 7천만 년 전까지 나타나지 않아 4천만 년의 간극이 존재한다.[9]
일부 학자들은 고악류가 서로 관련 없는 조류들의 집합이며, 수렴 진화를 통해 비슷한 형태를 띠게 되었을 수 있다고 주장하며 고악류의 단일계통성에 의문을 제기하기도 한다.[10]
후기 백악기 남극 대륙에서 발견된 *베가비스(Vegavis)*는 오리와 가까운 친척으로, 고악류가 그 이전에 이미 출현했음을 보여주는 증거로 해석된다.[12]
2005년 레오나드 등은 멸종된 비행 고악류 *리토르니스(Lithornis)*의 잘 보존된 표본을 연구하여, *리토르니스*가 티나무와 가까운 관계이며, 이들이 가장 원시적인 고악류라고 결론지었다.[4] 그러나 2007년 현생 조류에 대한 게놈 분석 결과는 티나무가 고악류 내에서 가장 진화된 그룹 중 하나이며, 고악류 내에서 비행 능력 상실이 여러 번 발생했음을 시사했다.[14] 이후 연구들은 티나무가 뉴질랜드의 멸종한 모아와 자매군임을 밝혀냈다.[16][17][18][19]
2020년 연구에서는 고악류와 신악류가 후기 백악기(7천만 년 전 이전)에 분기되었지만, 현생 고악류 목들은 팔레오세 이후에 기원했다고 밝혔다.[20]
2. 1. 곤드와나 분기 가설 (Gondwana vicariance hypothesis)
고악류의 진화에 관한 두 가지 주요 이론 중 하나는 곤드와나 분기 가설이다. 이 가설에 따르면, 고악류는 백악기 동안 초대륙 곤드와나에서 하나의 조상으로부터 진화했다. 이후 곤드와나가 여러 대륙으로 분리되면서, 고악류는 오늘날의 남쪽 대륙들(남아메리카, 아프리카, 오세아니아 등)로 퍼져나갔다.[3]이 가설은 분자 시계 연구 결과에 의해 강력하게 뒷받침된다. 분자 시계 연구는 DNA 염기서열의 변화 속도를 추정하여 생물 종의 분기 시점을 추정하는 방법이다. 여러 연구 결과에 따르면, 고악류를 포함한 현생 조류 목들은 초기 백악기에 서로 분화하기 시작했으며, 이는 고악류가 곤드와나에서 기원했을 가능성을 시사한다.[8] 마이클 벤턴(Michael Benton)은 이러한 연구들을 종합하여 고악류가 약 1억 1천만 년에서 1억 2천만 년 전에 출현했을 것이라고 추정했다.[9]
Cracraft (2001)는 계통 발생학적 증거와 역사적 생물지리학적 증거를 종합하여 곤드와나 분기 가설을 지지했다. 그는 분자 시계 연구 결과, 신조류(neognath)의 기저 분기 시기가 약 1억 년 전임을 보여준다고 언급했다. 또한 남반구에서 고악류 화석이 부족한 것은 남반구 백악기 지층과 고생물학적 현장 연구가 부족하기 때문일 수 있다고 지적했다.[37]
그러나 곤드와나 분기 가설은 몇 가지 문제점에 직면해 있다. 첫째, 백악기 또는 남반구에서 고악류 화석이 발견되지 않았다는 점이다. 이는 고악류가 곤드와나에서 기원했다는 가설과 모순된다. 둘째, 형태학적으로 가장 원시적인 고악류 화석(예: *리토르니스(Lithornis)*, *슈도크립투루스(Pseudocrypturus)*)은 북반구에서 발견된다.[7] 이는 고악류의 기원이 로라시아(Laurasia)일 가능성을 시사한다.
일부 학자들은 고악류의 단일계통성(monophyly), 즉 고악류가 하나의 공통 조상으로부터 진화했는지에 대해 의문을 제기한다. 이들은 고악류가 서로 관련 없는 조류들의 집합일 수 있으며, 수렴 진화를 통해 타조와 같은 해부학적 구조를 갖게 되었을 수 있다고 주장한다.[10] 맥도웰(McDowell)은 고악류 구개의 유사성이 미성숙(neoteny) 또는 유지된 배아 특징일 수 있다고 주장했다.[10]
한편, *베가비스(Vegavis)*와 같이 후기 백악기 남극 대륙에서 발견된 화석 조류는 고악류가 그 이전에 이미 출현했음을 시사하는 증거로 해석되기도 한다.[12]
결론적으로, 곤드와나 분기 가설은 고악류의 진화를 설명하는 유력한 가설이지만, 여전히 논쟁의 여지가 있다.
2. 2. 제3기 방산 가설 (Tertiary radiation hypothesis)
분자 및 고생물학적 자료에 대한 연구에 따르면, 고악류를 포함한 현생 조류 목들은 초기 백악기에 서로 분화하기 시작했다.[8] 마이클 벤턴은 이 연구와 다른 분자 연구들을 요약하여 고악류가 초기 백악기(1억 1천만 년~1억 2천만 년 전)에 출현했을 것이라고 암시했다. 그러나 벤턴은 7천만 년 전까지 화석 기록이 없다는 점을 지적하며 4천만 년의 간극이 존재한다고 언급했다. 그는 언젠가 고악류 화석이 발견될지, 아니면 추정된 분자 진화 속도가 너무 느리고 백악기-팔레오기 경계(K-Pg 경계) 이후 적응 방산(adaptive radiation) 동안 조류 진화가 실제로 가속화되었는지 질문한다.[9]몇몇 학자들은 여러 가지 이유로 고악류의 단일계통성(monophyly)에 의문을 제기하며, 이들이 우연히 비행 능력이 없는 조류로 묶여 있는 서로 관련 없는 조류의 혼합체일 수 있다고 제안했다. 즉, 서로 관련 없는 조류들이 수렴 진화를 통해 전 세계적으로 여러 번 타조류와 같은 해부학적 구조를 발달시켰을 수 있다는 것이다. 맥도웰은 고악류의 구개 해부학적 유사성이 사실상 미성숙(neoteny) 또는 유지된 배아 특징일 수 있다고 주장했다. 그는 성체가 된 후에도 봉합선이 유지되는 두개골의 다른 특징들(예: 어린 조류와 같은 특징)이 있다는 점을 지적했다. 따라서 특징적인 구개는 사실 많은 용골 조류 배아가 발달 과정에서 통과하는 고정된 단계일 수 있다. 그렇다면 초기 발달 단계의 유지는 다양한 조류가 비행 능력을 상실하고 서로 유사하게 보이게 된 메커니즘일 수 있다.[10]
홉은 신조류(Neornithes)의 진화 방산 기원에 대한 증거를 찾아 중생대의 모든 알려진 조류 화석을 검토했다. (고악류가 이미 분기되었다는 신호가 될 것이다.) 그녀는 고악류로 분류된 5개의 초기 백악기 분류군을 언급했지만, 그들 중 어느 것도 명확하게 그렇게 분류할 수 없다는 것을 발견했다. 그러나 홉은 신조류(Neognathae)와 고악류(Palaeognathae)가 백악기 후기 캄판절 이전에 분기되었다는 증거를 발견했다.[11]
- 베가비스(Vegavis)*는 후기 백악기 남극 대륙의 마스트리히트절 지층에서 발견된 화석 조류이다. *베가비스*는 현생 오리와 가장 밀접한 관련이 있다. 거의 모든 계통 발생 분석이 오리가 고악류 이후에 분기되었음을 예측하기 때문에, 이는 고악류가 그 이전에 이미 출현했음을 보여주는 증거이다.[12]
레오나드 등은 2005년에 멸종된 비행 고악류 *리토르니스(Lithornis)*의 표본(덴마크 초기 에오세 지층에서 발견된, 관절이 연결된 거의 완벽한 화석)을 발표했다. 이는 지금까지 발견된 가장 잘 보존된 리토르니티드류 두개골로 여겨진다. 저자들은 *리토르니스*가 타조류가 아닌 티나무에 가까운 자매 분류군이며, 리토르니티드류+티나무가 가장 기저적인 고악류라고 결론지었다. 따라서 모든 타조류는 단일계통이며, 비행 능력을 상실한 하나의 공통 조상으로부터 유래한 것으로 해석했다. 그들은 또한 초기 백악기 파타고니아에서 발견된 고악류와 비슷한 *리메나비스(Limenavis)*를 백악기 및 단일계통 고악류 기원의 가능한 증거로 해석한다.[4]
2007년 현생 조류에 대한 게놈 분석 결과는 레오나드 등의 연구와 모순되었다. 이 연구는 티나무가 고악류 내에서 원시적인 것이 아니라 가장 진화된 것 중 하나라는 것을 발견했다. 이는 고악류 내에서 비행 능력 상실이 여러 번 발생했음을 요구하며 곤드와나 대륙 분포설을 부분적으로 반박한다. 해당 연구는 169종의 19개 유전자좌에서 DNA 서열을 조사하여 고악류가 하나의 자연 그룹(단일계통)이며, 다른 조류로부터의 분기가 모든 현존 조류 그룹 중 가장 오래된 분기임을 밝혔다. 또한 타조류나 레아보다 더 진화된 타조류 내에서 티나무의 위치를 밝혀냈고, 에뮤와 키위의 자매군으로 만들어 타조류를 다계통(paraphyletic)으로 만들었다.[14]
이후의 한 연구는 고악류 계통 발생 문제를 독점적으로 다루었다. 20개의 연결되지 않은 핵 유전자를 사용한 분자 분석 결과, 비행 능력 상실이 적어도 세 번 발생하여 서로 다른 타조류 목을 생성했고, 타조류 목 사이의 유사성은 부분적으로 수렴 진화 때문이며, 고악류는 단일계통이지만 타조류는 그렇지 않다는 결론을 내렸다.[15]
2010년부터 DNA 분석 연구는 티나무가 뉴질랜드의 멸종한 모아의 자매군임을 보여주었다.[16][17][18][19]
2020년 모든 조류 목에 대한 분자 연구는 고악류와 신조류가 7천만 년 전 이전, 후기 백악기 또는 그 이전에 분기되었음을 발견했다. 그러나 모든 현생 고악류 목은 가장 최근의 팔레오세 이후에만 기원했으며, 타조류는 가장 최근의 팔레오세에, 레아는 초기 에오세에, 키위(그리고 아마도 코끼리새)는 그 직후 초기 에오세에, 마지막으로 카수아리목(Casuariiformes)과 티나무(모아)가 중기 에오세에 서로 분기했다.[20]
고악류 진화에 관한 두 가지 이론 중 제3기 방산 가설은 백악기-팔레오세 대멸종 사건 이후 전 세계 여러 대륙에서 여러 비행 조상으로부터 고악류가 진화했다는 가설이다. 이 가설은 분자 계통 발생 연구와 화석 기록에 의해 뒷받침되지만, 형태 계통 발생 연구에서는 약점을 보인다.[3]
2. 3. 로라시아 기원 가설
형태학적으로 가장 기저(basal)에 있는 화석 형태(예: *리토르니스(Lithornis)*, *슈도크립투루스(Pseudocrypturus)*, *파라카타르테스(Paracathartes)*, *팔레오티스(Palaeotis)*)가 북반구에 위치해 있다는 점을 고려하면, 이 그룹의 기원은 로라시아(Laurasia)일 것이라고 추론할 수 있다. 현재 거의 전적으로 곤드와나(Gondwana) 지역에 분포하는 것은 이후 비행 능력을 상실하고, 많은 경우 거대화된 형태의 조류들이 여러 차례 남쪽 대륙에 정착했기 때문일 것이다.[7]2016년 유전적 및 형태적 분기 연구는 고악류가 로라시아(Laurasia)에서 기원했음을 결론지었다.[7]
2. 4. 분자 계통학적 연구
2020년 쿨(Kuhl) 등의 연구에 의한 조류의 계통 분류는 다음과 같다.[53]분자 및 고생물학적 자료에 대한 한 연구는 고악류를 포함한 현생 조류 목들이 초기 백악기에 서로 분화하기 시작했다는 것을 발견했다.[8] 마이클 벤턴(Michael Benton, 2005)은 이 연구와 다른 분자 연구들을 요약하여 고악류가 초기 백악기에 1억 1천만 년에서 1억 2천만 년 전에 출현했을 것이라고 암시했다. 그러나 그는 7천만 년 전까지 화석 기록이 없다는 점을 지적하며 4천만 년의 간극이 존재한다고 언급했다.[9]
다른 저자들은 고악류(Palaeognathae)의 단일계통성(monophyly)에 의문을 제기하며, 이들이 우연히 비행 능력이 없는 조류로 묶여 있는 서로 관련 없는 조류의 혼합체일 수 있다고 제안했다. 맥도웰(McDowell, 1948)은 고악류의 구개 해부학적 유사성이 사실상 미성숙(neoteny) 또는 유지된 배아 특징일 수 있다고 주장했다.[10]
홉(Hope, 2002)은 신조류(Neornithes)의 진화 방산 기원에 대한 증거를 찾아 중생대(Mesozoic)의 모든 알려진 조류 화석을 검토했다. 그녀는 고악류로 분류된 5개의 초기 백악기(Early Cretaceous) 분류군을 언급했지만, 그들 중 어느 것도 명확하게 그렇게 분류할 수 없다는 것을 발견했다. 그러나 그녀는 신조류(Neognathae) 그리고 따라서 고악류(Palaeognathae)도 백악기(Cretaceous) 후기 캄판절(Campanian) 이전에 분기되었다는 증거를 발견했다.[11]
베가비스(Vegavis)는 후기 백악기(Late Cretaceous) 남극 대륙의 마스트리히트절(Maastrichtian) 지층에서 발견된 화석 조류이다. *베가비스(Vegavis)*는 진짜 오리와 가장 밀접한 관련이 있다. 거의 모든 계통 발생 분석이 오리가 고악류 이후에 분기되었음을 예측하기 때문에, 이는 고악류가 그 이전에 이미 출현했음을 보여주는 증거이다.[12]
레오나드(Leonard) 등(2005)은 멸종된 비행 고악류 리토르니스(Lithornis)의 표본을 연구하였다. 저자들은 *리토르니스(Lithornis)*가 타조류(ostrich)가 아닌 티나무(tinamous)에 가까운 자매 분류군이며, 리토르니티드류(lithornithiforms) + 티나무(tinamous)가 가장 기저적인 고악류라고 결론지었다. 그들은 또한 초기 백악기(Early Cretaceous) 파타고니아(Patagonia)에서 발견된 고악류와 비슷한 리메나비스(Limenavis)를 백악기(Cretaceous) 및 단일계통(monophyletic) 고악류 기원의 가능한 증거로 해석한다.[4]
2007년에 현생 조류에 대한 게놈 분석이 수행되었고, 레오나드(Leonard) 등(2005)의 연구와 모순되는 결과가 나왔다. 이 연구는 티나무(tinamous)가 고악류 내에서 원시적인 것이 아니라 가장 진화된 것 중 하나라는 것을 발견했다. 이 연구는 169종의 19개 유전자좌에서 DNA 서열을 조사했다. 고악류가 하나의 자연 그룹(단일계통(monophyletic))이며, 다른 조류로부터의 분기가 모든 현존 조류 그룹 중 가장 오래된 분기임을 보여주는 증거를 발견했다. 또한 타조류(ostrich)나 레아(rheas)보다 더 진화된 타조류(ratites) 내에서 티나무(tinamous)의 위치를 밝혀냈고, 에뮤(emus)와 키위(kiwis)의 자매군으로 만들어 타조류(ratites)를 다계통(paraphyletic)으로 만들었다.[14]
관련 연구는 고악류 계통 발생 문제를 독점적으로 다루었다. 분자 분석을 사용하여 20개의 연결되지 않은 핵 유전자를 조사했다. 이 연구는 서로 다른 타조류 목을 생성한 비행 능력 상실이 적어도 세 번 있었고, 타조류 목 사이의 유사성은 부분적으로 수렴 진화(convergent evolution) 때문이며, 고악류(Palaeognathae)는 단일계통(monophyletic)이지만 타조류(ratites)는 그렇지 않다는 결론을 내렸다.[15]
2010년부터 DNA 분석 연구는 티나무(tinamous)가 뉴질랜드의 멸종한 모아(moa)의 자매군(sister group)임을 보여주었다.[16][17][18][19]
2020년 모든 조류 목에 대한 분자 연구는 고악류(paleognaths)와 신조류(neognaths)가 7천만 년 전 이전, 후기 백악기(Late Cretaceous) 또는 그 이전에 분기되었음을 발견했다. 그러나 모든 현생 고악류 목은 가장 최근의 팔레오세(Paleocene) 이후에만 기원했으며, 타조류(ostriches)는 가장 최근의 팔레오세(Paleocene)에, 레아(rheas)는 초기 에오세(Eocene)에, 키위(kiwis) (그리고 아마도 코끼리새)는 그 직후 초기 에오세(Eocene)에, 마지막으로 화식조목과 티나무 (모아)가 중기 에오세(Eocene)에 서로 분기했다.[20]
Mitchell et al.(2014)의 계통수는 다음과 같다.[47]
3. 특징
고악류(Paleognaths)는 복잡한 구조의 딱딱한 입천장 뼈 구조를 가지고 있어 이러한 이름이 붙었다. 크래크래프트(Cracraft, 1974)는 고악류를 정의하는 다섯 가지 특징을 제시했다.[30]
- 구개골(vomer)은 크고 앞쪽으로는 상악골(premaxillae) 및 상악골궁(maxillopalatines)과 관절을 이룬다. 뒤쪽으로는 구개골이 익상골(pterygoid bone)의 배쪽 표면과 융합되고, 구개골은 이 익상구개골 관절의 배쪽 표면과 융합된다.
- 익상골은 구개골이 안쪽으로 접형골(basisphenoid)과 관절을 이루는 것을 막는다.
- 구개골과 익상골은 단단하게 관절로 융합된다.
- 기저두개(basicranium)의 익상골돌기(basipterygoid process)에 대한 익상골의 관절은 익상골과 사각골(quadrate) 사이의 관절 근처에 있다.
- 익상골-사각골 관절은 복잡하며, 사각골의 안와돌기(orbital process)를 포함한다.[30]
고악류는 유사한 골반 구조를 공유한다. 골반에는 크고 열린 장골좌골창(ilio–ischiatic fenestra)이 있다. 치골(Pubis)과 좌골(ischium)은 장골(ilium)보다 길 가능성이 높으며, 꼬리 아래로 돌출되어 있다. 골반의 관골구후부(postacetabular)는 관골구전부(preacetabular)보다 길다.
고악류는 부리의 뿔로 된 덮개(부리덮개(rhamphotheca))에 홈 패턴을 공유한다. 이 패턴은 하나의 중앙 뿔 조각과 양쪽에 긴 삼각형 조각으로 구성된다.
고악류에서는 수컷이 알을 품는다. 수컷은 자신의 둥지에 한 마리 또는 여러 마리의 암컷의 알을 포함할 수 있으며, 자신과 번식하지 않은 암컷이 둥지에 알을 낳는 둥지 기생(nest parasitism)의 경우도 있다. 타조와 큰키위(great spotted kiwi)에서만 암컷도 알을 품는 데 도움을 준다.
중앙아메리카와 남아메리카의 티나무(tinamou)는 주로 땅 위에서 생활하지만 약하게 날 수 있다. 꼬리깃이 매우 짧아 거의 꼬리가 없는 것처럼 보이며, 일반적으로 메추라기와 뇌조와 같은 닭형류(galliform) 조류와 비슷하다. 티나무 깃털은 깃축(rachis)과 두 개의 깃판(vane)을 가지고 있다는 점에서는 나는 새의 깃털과 비슷하지만, 끝 부분에서 연결된 채로 남아있는 깃가지(barb)를 가지고 있다는 점에서 독특하다. 평행한 깃가지는 그 사이의 슬릿으로만 분리되어 있다.[33] 티나무는 미선골(uropygial gland)을 가지고 있다.
타조류(ratite) 조류는 날지 못하며, 육상 생활에 특화된 해부학적 특징을 보인다. 성체 타조류는 손질 기름이 들어있는 미선골(uropygial gland)이 없다.
고악류는 뇌가 비례적으로 작다.
현존하는 고악류(Palaeognathae)의 크기와 무게는 아래 표와 같다.[35]
| 종 | 키 | 무게 |
|---|---|---|
| 타조 | 1.7m~2.7m | 63kg~156kg |
| 에뮤 | 1.8m~2.3m | 34kg~50kg |
| 레아 | 90cm~1.4m | 15kg~40kg |
| 화식조 | 1.1m~1.7m | 14kg~59kg |
| 키위 | 36cm~56cm | 1.2kg~3.9kg |
| 티나무 | 20cm~53cm | 640g~2.3kg |
타조는 시속 60km, 에뮤는 시속 약 48km까지 달릴 수 있다. 화식조와 레아도 민첩하며, 일부 멸종된 종들은 시속 75km에 달했을지도 모른다.
모두 초식을 한다.
3. 1. 흉골과 비행 능력
고악류는 날지 못하는 조류(타조류)와 날 수 있는 조류(티나무)를 모두 포함하는 조류 그룹이다.타조류는 날지 못하며, 뗏목을 의미하는 라틴어 ''ratis''에서 유래한 이름처럼 뗏목 모양의 편평한 흉골을 가지고 있다. 이는 나는 새들의 흉골에 있는 룡골돌기(carina sterni)가 없어 흉근이 부착할 জায়গা가 없기 때문이다. 쇄골은 쇄골(furcula)로 융합되지 않고, 견갑골과 상완골 사이에는 둔각이 있으며, 두 뼈는 융합되어 견상완골(scapulocoracoid)을 형성한다.[32] 타조류는 날개 구조가 축소되고 단순하며 다리가 강하다.
티나무는 매우 길고 용골이 있는 흉골을 가지고 있으며, 특이한 세 갈래 모양을 하고 있다. 흉골은 중앙 날개(흉골용골(Carina sterni))와 양쪽으로 휘어져 뒤쪽 용골에 거의 닿는 두 개의 길고 가는 측면소주(lateral trabeculae)를 가지고 있다.[31] 쇄골지(hypocleidium)의 흔적이 없는 적절한 반원형 쇄골(furcula)을 가지고 있다.[31]

일반적인 조류는 흉골에 비행근이 붙는 구조인 룡골돌기를 가지고 있으나, 시기다초과를 제외한 고악류는 룡골돌기를 잃어 평흉류라고 불린다. 룡골돌기의 상실은 펭귄, 도도, 닭 등 다른 날지 못하는 조류에는 없는 특징이다. 하지만, 고악류의 조상은 발달된 룡골돌기가 있었지만 이차적으로 잃었다고 생각된다.
3. 2. 뇌 크기와 인지 능력
고악류는 일반적으로 뇌가 비례적으로 작고, 살아있는 조류 중에서 인지 능력이 가장 제한적인 편에 속한다.[34] 그러나 키위는 예외적으로 앵무새와 명금류의 뇌와 비슷한 크기의 큰 뇌를 가지고 있지만, 이에 상응하는 수준의 행동 복잡성에 대한 증거는 현재까지 부족하다.[34]
4. 분류
고악류 분류에는 여러 학설이 존재해왔다. Blasius Merrem(1813)은 고악류를 하나의 분류군으로 묶고 "Ratitae"라는 이름을 붙였다. 그러나 린네(1758)는 이미 화식조, 에뮤, 타조, 레아를 ''Struthio'' 속에 함께 분류한 바 있다.[53]
Pycraft(1900)는 고악류(Palaeognathae)라는 용어를 만들면서 중요한 발전을 제시했다. 그는 도요타조와 날지 못하는 새들을 분리하는 기존 분류를 거부하고, 날지 못하는 특징이 독립적으로 진화했을 수 있다고 보았다. 또한 날지 못하는 새들이 이차적으로 날지 못하게 되었다는 것을 인식했다.[53]
2020년 쿨(Kuhl) 등의 연구에 따르면, 고악류는 다음과 같이 분류된다.[53]
- 리토르니스목 (Lithornithiformes) †
- 도요타조목 (Tinamiformes)
- 타조목 (Struthioniformes)
- 레아목 (Rheiformes)
- 화식조목 (Casuariiformes)
- 코끼리새목 (Aepyornithiformes) †
- 모아목 (Dinornithiformes) †
- 키위목 (Apterygiformes)
고악류는 일반적으로 상목(superorder)으로 간주되지만, 아목(subclass)이나 목(order)으로 분류되기도 한다.[21] Sibley 등 (1988)은 고악류를 하강(Eoaves)과 소강(Ratitae)으로 분류하기도 했다.
4. 1. 현생 분류군
| 목 | 과 | 속/종 |
|---|---|---|
| 시기다조목 (Tinamiformes) | 시기다조과 (Tinamidae) | 7~9속 17~47종 |
| 타조목 (Struthioniformes) | 타조과 (Struthionidae) | 1속 1종 |
| 레아목 (Rheiformes) | 레아과 (Rheidae) | 1~2속 2~3종 |
| 화식조목 (Casuariiformes) | 화식조과 (Casuariidae) | 1속 2~3종 |
| 에뮤과 (Dromaiidae) | 1속 1종 | |
| 키위목 (Apterygiformes) | 키위과 (Apterygidae) | 1속 3~4종 |
4. 2. 멸종 분류군
5. 계통 분류
2020년 쿨(Kuhl) 등의 연구에 의한 조류 계통 분류는 다음과 같다.[53]
{| class="wikitable"
|-
! colspan="2" | 조류
|-
| colspan="2" | 고악류
|-
! colspan="2" | 신악류
|-
! 닭기러기류
| 신조류
|-
|
|}
Mitchell (2014)[13]를 기반으로 한 클라도그램(일부 분지명은 Yuri 외 (2013)[23] 따름)에서 Yuri 외 (2013)는 '''남반구고악류'''와 '''신고악류'''라는 분지를 명명했다. 전자는 Sangster 외 (2022)에 의해 '''PhyloCode'''에서 "''아메리카레아'', ''큰티나무'', 및 ''남쪽키위''를 포함하는 가장 작은 크라운 분지"로 정의되었고, 후자는 Sangster 외 (2022)에 의해 '''PhyloCode'''에서 "''남쪽키위''와 ''헬멧캐소워리''를 포함하는 가장 작은 크라운 분지"로 정의되었다.[24] '''남반구고악류'''는 타조를 제외한 대부분의 날지 못하는 새들을 포함하는 그룹을 나타내고, '''신고악류'''는 키위, 캐소워리, 에뮤, 그리고 멸종된 코끼리새 사이의 관계를 뒷받침하기 위해 명명되었다.[25][26]
Cloutier, A. 외 (2019)의 분자 연구에서는 타조가 가장 기저 분지이고 레아가 그 다음으로 기저 분지로 자리 잡고 있다.[27]
Kuhl, H. 외 (2020)에 의해 대안적인 계통 발생이 발견되었다. 이 연구에서는 고악류의 모든 구성원이 타조목으로 분류되지만, 여기서는 여전히 별개의 목으로 표시되어 있다.[20]
{| class="wikitable"
|-
! '''고악류'''
|-
| 타조목 (타조) --
|-
! 남반구고악류
|-
| 레아목 (레아) --
|-
! 신고악류
|-
|
{| class="wikitable"
|-
| 에피오르니스목† (코끼리새) --
|-
| 키위목 (키위) --
|-
| 모아목† (모아) --
|-
| 티나무목 (티나무) --
|-
! 캐주얼목
|-
|
| 캐주얼과 (캐소워리) -- |
| 에뮤과 (에뮤) -- |
|}
|}
다른 연구에서는 타조 이외의 네 가지 주요 고악류 그룹(캐주얼목, 레아목, 키위목+에피오르니스목 및 티나무목+모아목) 사이의 관계가 효과적인 다계통임을 시사했는데, 신고악류에 대한 대안적 가설(키위목+에피오르니스목이 레아목 또는 티나무목+모아목과 더 밀접한 관련이 있음)보다 약간 더 많은 지지가 있을 뿐이다.[28] 티나무와 모아 사이의 자매 관계를 포함하는 이 계통에는 Dinocrypturi라는 분지명이 주어졌는데, Sangster 외 (2022)에 의해 '''PhyloCode'''에서 "''큰티나무''와 ''뉴질랜드큰모아''를 포함하는 가장 작은 분지"로 명명 및 정의되었다.[29]
현생 조류를 포함하는 계통인 신조류는 원시적인 고악류와 진화적인 신악류로 크게 나뉜다. W. P. Pycraft (1900)가 이를 지적하고 각각 명명했다. 신악류는 신생대 초기부터 분기된 것으로 보인다.
고악류에는 타조 등 지상성·반지상성의 몇몇 목(분류학설에 따라서는 1목)만이 포함될 뿐이며, 현생 조류의 대부분은 신악류이다.
Sibley 등 (1988)은 이 계통을 하강과 소강으로 위치시켰다(하강은 단형이 된다). 하강으로는 “새벽의 새”를 의미하는 Eoaves라고 명명했다. 단 Eoaves의 정역은 없으며, 일본어로는 그대로 고악하강이라고 불린다. 소강으로는 '''평흉소강''' Ratitaela라는 이름을 사용했다. 그러나 일반적으로 평흉류 Ratitaela에는 고악류의 시기다쵸과를 포함하지 않는다.
기존에는 평흉류가 시기다조과와 자매군이며, 시기다조과와 분화한 후에 용골돌기를 상실했다고 생각되어 왔다.
하지만 분자계통학에 의해, 고악류 중에서 가장 먼저 분기한 것은 타조이며, 평흉류는 단계통군이 아님이 밝혀졌다. 일단 상실된 용골돌기가 시기다조과 계통에서 다시 획득될 가능성은 낮기 때문에, 용골돌기의 상실은 평흉류의 각 계통마다 여러 차례 발생했고, 평흉류는 (측계통군이 아니라) 다계통군이 된다.[46]
아래는 Mitchell et al.(2014)[47]의 계통수이다.
{| class="wikitable"
|-
! '''고악류''' (Palaeognathaela)
|-
| 타조목 (Struthioniformesla) 
|-
! (Notopalaeognathaela)
|-
| 레아목 (Rheiformesla) 
|-
|
{| class="wikitable"
|-
| 시기다조목 (Tinamiformesla) 
|-
| 모아목 (Dinornithiformesla)† 
|-
! (Novaeratitaela)
|-
|
{| class="wikitable"
|-
| 키위목 (Apterygiformesla) 
|-
| 에피오르니스목 (Aepyornithiformesla)† 
|-
! 캐서리목 (Casuariiformesla)
|-
|
| 캐서리과 (Casuariidaela) |
에뮤과 (Dromaiidaela) ![]() |
|}
|}
|}
|}
6. 인간과의 관계
오늘날, 타조와 같은 날지 못하는 새들은 사육되거나 애완동물로 길러지기도 한다. 이러한 새들은 인간 문화에서 중요한 역할을 하는데, 식용으로 사용되거나 경주에 이용되기도 하고, 동물원에서 보호 및 사육되기도 한다.
6. 1. 역사 속 관계
인류의 조상은 아프리카에서 같은 지역에서 종 분화를 일으킨 타조와 함께 진화했다. ''호모''속이 출현하여 아프리카를 떠나 다른 대륙으로 이동한 후에도, 아라비아와 남부 및 중앙 아시아의 대부분 지역에서 타조를 계속 만났다. 다른 고악류 속과의 접촉은 파푸아인과 호주 원주민이 뉴기니와 오스트레일리아에 정착할 때까지 이루어지지 않았다. 그 후, 팔레오인디언들은 중앙아메리카와 남아메리카에서 티나무와 레아를 만났고, 오스트로네시아인 정착민들은 마다가스카르의 코끼리새를 만나 멸종시켰으며, 마오리족은 뉴질랜드의 모아를 멸종시켰다. 마다가스카르와 뉴질랜드의 거대 날지 못하는 새들은 포유류 포식자에게 거의 또는 전혀 노출되지 않고 진화했으며, 인간의 포식에 대처할 수 없었다.[45] 많은 다른 해양 종들도 같은 운명을 맞았다(호주의 드로모르니티드도 이전에 그랬던 것 같다). 전 세계적으로 대부분의 거대 조류는 18세기 말까지 멸종되었고, 대부분의 생존 종은 현재 멸종 위기에 처해 있거나 개체 수가 감소하고 있다. 그러나 코끼리새와 인간의 공존은 이전에 생각했던 것보다 더 오래 지속되었던 것으로 보인다.[45]오늘날, 타조와 같은 날지 못하는 새들은 사육되고 때로는 애완동물로 기르기도 한다. 날지 못하는 새들은 인간 문화에서 중요한 역할을 한다. 사육되고, 식용으로 사용되며, 경주에 사용되고, 보호받고, 동물원에서 사육된다.
6. 2. 현대의 관계
인류의 조상은 아프리카에서 동소적 종분화를 일으킨 타조와 함께 진화했다. ''호모''속이 출현하여 아프리카를 떠나 다른 대륙으로 이동한 후에도, 아라비아와 남부 및 중앙 아시아의 대부분 지역에서 타조를 계속 만났다. 다른 고악류 속과의 접촉은 파푸아인과 호주 원주민이 뉴기니와 오스트레일리아에 정착할 때까지 이루어지지 않았다. 그 후, 팔레오인디언들은 중앙아메리카와 남아메리카에서 티나무와 레아를 만났고, 오스트로네시아인 정착민들은 마다가스카르의 코끼리새를 만나 멸종시켰으며, 마오리족은 뉴질랜드의 모아를 멸종시켰다. 마다가스카르와 뉴질랜드의 거대 날지 못하는 새들은 포유류 포식자에게 거의 또는 전혀 노출되지 않고 진화했으며, 인간의 포식에 대처할 수 없었다. 많은 다른 해양 종들도 같은 운명을 맞았다(호주의 드로모르니티드도 이전에 그랬던 것 같다). 전 세계적으로 대부분의 거대 조류는 18세기 말까지 멸종되었고, 대부분의 생존 종은 현재 멸종 위기에 처해 있거나 개체 수가 감소하고 있다. 그러나 코끼리새와 인간의 공존은 이전에 생각했던 것보다 더 오래 지속되었던 것으로 보인다.[45]오늘날, 타조와 같은 날지 못하는 새들은 사육되고 때로는 애완동물로 기르기도 한다. 날지 못하는 새들은 인간 문화에서 중요한 역할을 한다. 사육되고, 식용으로 사용되며, 경주에 사용되고, 보호받고, 동물원에서 사육된다.
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