[사이언스 데일리] 6500만 년 전 공룡이 급격하게 멸종해 버리자 수백만 년 이내에 놀랄 만큼 다양한 새의 종들이 나타났다고 한다.

(2015년 10월 12일 사이언스 데일리 기사 번역)

정보출처: 플로리다 주립대학

벌새. Credit: © Mariusz Blach / Fotolia

플로리다 주립대학의 연구자들에 따르면 6500만 년 전 공룡이 급격하게 멸종해 버리자 수백만 년 이내에 놀랄 만큼 다양한 새의 종들이 나타났다고 한다.

예일 대학과 함께 학술지 네이처에 출판된 연구에서는 지금까지 과학자들이 만들어본 적이 없던 조류 전체의 가계도를 내놓았다. 이 가계도에 따르면 육상에 사는 모든 새들은 독수리와 매를 포함하는 그룹에서 초기에 갈라져나갔고 모든 조류들은 정말로 티라노사우루스 렉스와 벨로키랍토르를 포함하는 공룡 그룹에서 진화했다고 한다.

“공룡들이 멸종하고 나자 조류들이 빠른 속도로 번성하게 되었습니다.” 플로리다주립대학 생명과학과의 조교수인 에밀리 모리어티 레몬의 ㅁ라이다. “이들의 관계가 밝혀졌으니 색각, 깃털, 그리고 기타 여러 조류의 특징들이 시간이 흐르면서 이 어떻게 진화했는지를 더 정확하게 연구할 수 있게 되었습니다.”

연구자들은 또 올뺴미가 큰부리새와 코뿔새와 가까운 관계이며 매는 앵무새 및 명금류와 가까운 관계라는 것도 보였다. 이번 연구에서는 또 야행성인 쏙독새 — 긴 날개와 짧은 다리, 그리고 아주 짧은 부리를 가진 — 가 작고 화려한 색을 가진 벌새와 가까운 관계라는 것도 확인할 수 있었다.

이번 연구는 조류 전체의 완전한 가계도를 최초로 완성한 것이다.

조류는 공룡이 남긴 유일한 후손이다. 하지만 지금까지 과학자들은 이들이 얼마나 빨리 서로 다른 종들로부터 갈라져 나왔는지를 알지 못하고 있었다. 실제로 공룡들이 죽고 난 후 10,000 종 이상의 조류가 겨우 수백만 년 사이에 진화했다.

육상 조류들의 관계를 보인 것 외에 연구자들은 초기 조류 종들이 육상에서 수상으로, 혹은 수상에서 육상으로 생활 무대를 바꾸는 경우가 매우 드물었다는 것도 밝혀냈다. 연구자들은 펭귄, 펠리컨, 그리고 갈매기를 비롯하여 물에 사는 거의 모든 조류들은 공통조상을 가지고 있다고

과학자들이 이 가계도를 완성할 수 있었던 것은 플로리다 주립대학 앵커드 계통유전체학 센터 (Center for Anchored Phylogenomics) 의 앨런 레몬과 에밀리 레몬 이 개발핸 유전자 샘플링 기법 덕분이었다. 이 기법은 각 유전체에서 모든 종들에 존재하면서 이들 간의 관계를 밝힐 수 있을 정도로 충분한 DNA 염기서열 변이를 지니고 있는 수백 개 정도의 주요 위치를 타겟으로 하는 것이다 (유전체 전체에는 수만 개의 유전자들이 있다).

전체 조류의 가계도, 혹은 계통발생도를 그리려고 했던 과거의 시도들은 부분적으로만 성공했다. 다른 과학자들은 수십 종류의 조류들을 대상으로 전체 유전체 염기서열을 이용했는데, 이것은 시간과 돈이 아주 많이 드는 방식이다.

레몬 부부와 협력자들은 이와 대조적으로 그 네 배의 조류 종들에서 수백 개의 유전자를 이용해 이전 연구보다 훨씬 적은 비용으로 분석했고 성공적으로 조류 전체의 가계도를 완성했다.

“조류 전체에는 상당한 다양성이 있기 때문에 전체 그림을 명확히 볼 수 있으려면 많은 수의 종들을 살펴보아야 합니다.” 과학컴퓨팅 부교수인 앨런 레몬의 말이다.

레몬 부부 외에 연구에 참여한 저자들로는 리차드 프럼, 대니얼 필드, 예일대학의 제프리 타운센드, 코넬 대학의 제이콥 버브, 노스캐롤라이나 자연과학 박물관의 알렉스 돈버그 등이 있다.

이번 연구는 코넬 조류연구실, 예일대학, 그리고 미국 국립과학재단의 연구비 지원으로 이루어졌다.

참고문헌

Richard O. Prum, Jacob S. Berv, Alex Dornburg, Daniel J. Field, Jeffrey P. Townsend, Emily Moriarty Lemmon, Alan R. Lemmon. A comprehensive phylogeny of birds (Aves) using targeted next-generation DNA sequencing. Nature, 2015; DOI: 10.1038/nature15697

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