英 연구팀 "완전한 두개골 갖춘 8천만년 전 새 화석…뇌 3차원 구조 복원"

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 조류 진화 계통도에서 가장 오래된 새의 하나인 시조새(Archaeopteryx)와 현대 새의 중간 단계로, 조류의 두개골과 지능 진화 과정을 잘 보여주는 8천만년 전 새의 화석이 브라질에서 발견됐다.

영국 케임브리지대 기예르모 나발론 교수팀은 14일 과학 저널 네이처(Nature)에서 브라질 남동부 상파울루주에서 두개골이 완전한 상태로 발견된 새 화석이 1억5천만년 전 시조새와 현대 새의 중간 단계로, 백악기 말에 멸종한 초기 조류 에난티오르니틴(enantiornithines)에 속하는 것으로 분석됐다고 밝혔다.

연구팀은 두개골이 완전하게 보존된 에난티오르니틴 화석에는 시조새와 현대 새의 두뇌 형태가 모두 남아 있다며 이는 그동안 완전한 형태의 화석이 없어 공백으로 남아 있던 조류의 신경 해부학적 진화에 대한 이해를 높여줄 것이라고 말했다.

현대의 새는 네오르니테스(Neornithes·신조아강)에 속하지만 공룡 시대에는 현대 새들처럼 환경 변화에 적응해 빠르게 다양한 종으로 분화하는 적응 방산(adaptive radiation) 진화를 한 에난티오르니틴이 있었다.

그러나 그동안 발견된 에난티오르니틴 화석들은 모두 납작하게 눌리는 등 변형돼 있어 초기 조류의 두개골과 지능, 중추신경계가 언제 어떻게 진화했는지 밝혀내기 어려웠다고 연구팀은 지적했다.

연구팀은 이 연구에서 브라질 상파울루주에서 2016년 두개골이 완전한 상태로 발견된 찌르레기 크기의 새 화석을 분석하고 뇌 3차원 구조를 복원했다.

이를 통해 이 새가 시조새와 현대 새의 중간 단계인 에난티오르니틴에 속한다는 것을 밝혀내고 '나바오르니스 헤스티아에'(Navaornis hestiae)로 명명했다.

나바오르니스는 화석을 발견한 상파울루주 고생물학 박물관 윌리엄 나바 박사 이름에서, 헤스티아에는 그리스 신화의 올림포스 12신 가운데 첫째인 동시에 막내로 여겨지는 여신 헤스티아에서 따왔다.

연구팀이 골격에 붙어 있는 두개골과 뇌를 재구성한 결과 시조새에서 볼 수 있는 원시적 특징과 현대 조류의 특징이 모두 있는 것으로 밝혀졌다.

운동과 균형에 관여하는 작은 소뇌와 고차원적 인지를 담당하는 약간 확장된 대뇌와 같은 원시 조류 특징이 있으면서 크고 둥근 구개골에 이빨이 없고 눈이 큰 현대 조류의 특징도 가지고 있다.

연구팀은 나바오르니스 두개골 형태는 전체적으로 1억3천만년 전 이전에 공동 조상에서 갈라진 관두루미(crown bird)와 에난티오르니틴 사이에서 전례 없는 유사성을 보여준다고 설명했다.

이어 처음으로 완전한 상태로 발견된 나바오르니스 두개골은 현대 조류의 독특한 두뇌와 두개골이 생겨난 복잡한 순서와 신경해부학적 특징, 지능 등이 진화한 시기와 패턴을 명확히 보여준다고 덧붙였다.

◆ 출처 : Nature, Guillermo Navalón et al., 'Cretaceous bird from Brazil informs the evolution of the avian skull and brain', https://www.nature.com/articles/s41586-024-08114-4

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