소행성이 공룡을 멸종시켰습니다. 새들이 번성하도록 도왔나요?

6천6백만년 전, 소행성이 멕시코만에 충돌했습니다. 이 재난으로 인해 티라노사우루스 렉스와 같은 공룡을 포함하여 지구상 모든 종의 최대 4분의 3이 멸종되었습니다. 그러나 일부 깃털 달린 날아다니는 공룡은 살아남았고, 결국 벌새, 콘도르, 앵무새, 올빼미를 포함하여 오늘날 살고 있는 10,000종 이상의 새로 진화했습니다.

화석 기록에 근거하여, 고생물학자들은 소행성 충돌 후에 조류 진화의 주요 맥박이 뒤따랐다고 오랫동안 주장해 왔습니다. 다른 동물들의 대량 멸종으로 인해 새들에 대한 경쟁이 상당 부분 사라졌고, 그 결과 그들에게 오늘날 우리 주변을 날아다니는 놀랍도록 다양한 종으로 진화할 수 있는 기회가 생겼을 수 있습니다.

하지만 새로운 연구 124종의 조류의 DNA에 대한 연구는 이러한 생각에 도전합니다. 국제 과학자 팀은 치명적인 충돌이 발생하기 수천만 년 전에 새들이 다양화하기 시작했다는 사실을 발견했습니다. 이는 소행성이 새 진화에 큰 영향을 미치지 않았음을 시사합니다.

하버드 대학의 진화 생물학자이자 이번 연구의 저자 중 한 명인 스콧 에드워즈(Scott Edwards)는 “나는 이것이 약간의 혼란을 가져올 것이라고 생각합니다.”라고 말했습니다. 이 연구는 월요일 국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 게재되었습니다.

공룡은 최소한 2억년 전에 원시적인 깃털을 발달시켰는데, 이는 비행을 위해서가 아니라 보온이나 짝짓기 과시용으로 더 많이 사용되었습니다. 작은 이족보행 공룡의 한 계통에서는 이 깃털이 더욱 복잡해져서 결국 새가 되어 공중으로 날아올랐습니다. 깃털이 비행을 위한 날개로 어떻게 변형되는지는 여전히 논쟁거리입니다. 그러나 새가 진화한 후에는 다양한 형태로 다양해졌습니다. 멸종되었다 소행성이 지구를 수년 동안 지속된 겨울 속으로 몰아넣었을 때.

과학자들은 오늘날 살고 있는 주요 새 그룹의 화석을 검색하면서 다음과 같은 사실을 발견했습니다. 거의 아무것도 소행성이 충돌하기 전에 형성되었습니다. 이러한 눈에 띄는 부재로 인해 대량 멸종이 조류의 진화 단계를 설정하여 조류가 다양한 새로운 형태로 폭발적으로 성장할 수 있다는 이론이 탄생했습니다.

그러나 새로운 연구는 완전히 다른 결론에 도달했습니다.

중국 쉬저우(Xuzhou)에 있는 장쑤 사범대학교(Jiangsu Normal University)의 진화생물학자인 우 샤오위안(Xiaoyuan Wu)은 “우리는 이번 재난이 현생 조류에 아무런 영향을 미치지 않는다는 것을 발견했습니다.”라고 말했습니다.

우 박사와 그의 동료들은 새 DNA를 사용하여 주요 그룹이 어떻게 연관되어 있는지 보여주는 가계도를 재구성했습니다. 가장 초기의 분열은 두 개의 혈통을 만들어냈는데, 하나는 현재의 타조와 에뮤로 구성되었고, 다른 하나는 나머지 살아있는 새들로 구성되었습니다.

그런 다음 과학자들은 가지를 따라 축적된 돌연변이를 비교하여 가지가 언제 새로운 계통으로 나뉘는지 추정했습니다. 두 가지 사이의 분할이 길어질수록 각 계통에 더 많은 돌연변이가 축적됩니다.

팀에는 19년 된 새 화석을 조사하여 유전적 추정치를 미세 조정하는 데 도움을 준 고생물학자들이 포함되었습니다. 가지가 자신이 속한 화석보다 젊어 보이면 새의 진화 속도를 추정하는 컴퓨터 모델을 조정합니다.

이번 연구에는 참여하지 않았지만 홍콩 중문 대학교의 고생물학자인 마이클 베이트먼(Michael Bateman)은 화석 분석 때문에 특히 주목할 만하다고 말했습니다. “그들은 고생물학자들로 구성된 드림팀을 갖고 있었습니다.”라고 그는 말했습니다.

연구에 따르면 살아있는 새들은 1억 3천만년 전에 살았던 공통 조상을 공유하고 있는 것으로 나타났습니다. 가계도의 새로운 가지들은 백악기 전체에 걸쳐 꾸준히 갈라졌고 그 이후에도 소행성 충돌 전후에 꽤 꾸준한 속도로 갈라졌습니다. 이러한 꾸준한 추세는 같은 기간 동안 꽃 피는 식물과 곤충의 다양성이 증가했기 때문에 주도되었을 수 있다고 Wu 박사는 말했습니다.

이번 연구에 참여하지 않은 미시간 대학의 진화생물학자인 제이콥 퍼프(Jacob Perf)는 이번 연구가 진화의 역사를 재구성하기 위해 엄청난 양의 유전 데이터를 처리하는 최첨단 방법을 보여준다고 말했습니다. 그러나 그는 자신의 결론에 동의하지 않았습니다.

만약 새로운 연구가 정확하다면, 소행성 충돌이 일어나기 오래 전에 모든 주요 살아있는 새 그룹의 화석이 남아 있어야 합니다. 그러나 거의 아무것도 발견되지 않았습니다.

“화석 기록의 신호는 모호하지 않습니다.”라고 Berv 박사는 말했습니다.

Berv 박사는 정확한 이야기는 화석에서 비롯된 것이며 대부분의 주요 새 그룹은 소행성 충돌 후에 나타났다고 의심합니다. 새로운 연구의 문제는 새 DNA가 한 세대에서 다음 세대로 일정한 속도로 돌연변이를 축적한다고 가정한다는 것입니다.

그러나 숲이 붕괴되고 먹이가 부족해지는 소행성의 충돌로 인한 황폐화로 인해 더 큰 새들은 죽고 작은 새들은 살아남았을 수 있습니다. 어린 새들은 번식하는 데 더 적은 시간이 걸리며 충돌 전 새들보다 더 많은 세대와 더 많은 돌연변이를 생성합니다. 과학자들이 이러한 유형의 초돌연변이를 무시한다면 진화의 시기를 놓치게 될 것입니다.

그러나 Berv 박사는 과학자들이 진화 속도를 더 잘 추정하고 이를 DNA 및 화석과 같은 다른 증거와 결합할 수 있는 방법을 개발하기 시작했을 뿐이라고 인정했습니다. 이어 “이것이 일부 논의를 조정해 줄 것이라고 생각한다”고 덧붙였다.