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진화 단계에서 조류의 위치 - 조류와 파충류, 포유류의 비교

조류를 분류단계에 따라 분류해 보면, 동물(계), 척추동물(문), 조류(강)에 속한다. 척추동물은 척추(등뼈)가 있는 동물을 말하며, 진화 단계에 따라 어류, 양서류, 파충류, 조류, 포유류로 분류한다. 조류의 위치는 파충류와 포유류의 사이로써 파충류보다는 더 진화되었고, 포유류보다는 덜 진화된 것으로 본다. 파충류, 조류, 포유류의 특징을 비교해봄으로써 조류의 진화적 위치를 살펴보고자 한다. 파충류는 육지와 바다에 골고루 분포하며, 몸의 표면이 각질의 비늘로 덮여있어서 건조한 육상 생활에 잘 견딘다. 외부온도에 따라 체온이 변하는 변온동물이며, 체내수정을 하고 폐로 호흡한다. 알을 낳아 번식하는데 이를 난생이라 한다. 알은 단단한 껍질로 쌓여있어서 건조한 육상 생활에 잘 견딜 수 있다. 조류는 몸의 피부가 깃털로 덮여있으며 날개가 있어s 날 수 있다. 외부온도가 변하여도 체온을 일정하게 유지하는 정온동물이며, 체내수정을 하고 폐로 호흡한다. 파충류처럼 알을 낳아 번식한다. 파충류나 포유류는 이가 있는 반면 조류는 이가 없고 뼈 속이 비어있으며 기낭이라 불리는 공기주머니가 있어 날기에 유리하다. 포유류는 몸이 털로 덮여있다. 정온동물이며 체내수정을 하고 폐호흡을 한다. 출산은 파충류나 조류와는 다르게 새끼를 낳아 젖을 먹여 키우는 태생의 방식으로 이루어진다. 파충류, 조류, 포유류의 일반적 특징을 표를 통하여 간단하게 비교하였다.

  파충류 조류 포유류
수정장소 체내수정 체내수정 체내수정
호흡기관
심장구조 2심방 불완전2심실
2심방 2심실(악어류)
2심방 2심실 2심방 2심실
체온변화 변온 정온 정온
출산방식 난생
난태생(살무사)
난생 태생
척색유무 척색→척추 척색→척추 척색→척추
골격(뼈) 단단하고 속이 꽉 차 있음 속이 비어있음
(날기에 유리)
단단하고 속이 꽉 차 있음
이 있음 이 없음, 부리 발달 이 있음
질소배설물 요산 요산 요소
몸표면 각잘의 표피
(비늘)
날개와 깃털
(다리, 발은 비늘로 덮여있음)
털로 덮여있음
다리 일반적으로 2쌍이나
일부는 퇴화하거나 없음
1쌍
앞다리는 일반적으로
날개로서 나는데 사용
2쌍

조류의 진화 (새의 조상은?)

  • 1) 시조새
    • 조류의 진화에 대한 대표적인 것이 공룡 같은 파충류로부터 진화했다는 것이다. 현재까지 알려진 가장 오래된 조류 화석은 1861년 8월 15일 H. Von Meyer가 Solnhofen의 채석장에서 발견한 것이다. 이 화석을 ‘오래된 날개’라는 뜻의 시조새(Archaeopteryx)라 부르며, 이 시조새는 약 1억 5천만 년 전에 살았으리라 추정된다. 시조새는 몸길이가 40cm 정도로 날개와 꼬리 깃이 있고 머리가 작고 눈이 크며, 부리에 날카로운 이빨이 나 있다. 날개의 끝에 붙어있는 3개의 발가락에는 발톱이 달려있어 시조새가 나무와 관목에서 살았고, 나뭇가지 위로 기어오를 수 있었으리라 추측할 수 있다. 시조새는 날개의 구조상 자유로이 날 수 없었을 것이며, 언덕이나 높은 곳에서 뛰어내려 공중을 활주했었을 것으로 여겨진다. 발달된 발과 다리는 새들이 뒷발로 걷거나 뛰는 것이 수각아목 공룡들로부터 진화했다는 설을 뒷받침 해주고 있다. 시조새는 새의 특징인 깃털을 가지고 있고 파충류의 특징인 긴 꼬리뼈, 날카로운 이빨, 앞 발톱 등을 가지므로 파충류와 조류의 중간형에 해당한다고 생각한다. 시조새 화석은 조류가 파충류(익룡 등)에서 진화했음을 보여 주는 진화의 고리로, 지금까지 발견된 가장 중요한 화석 중 하나로 평가받고 있다.

시조새 화석

[시조새 화석]

  • 2) 간수스
    • 파충류와 조류의 중간형태를 띠고 있어 조류의 조상으로 여겨지고 있는 시조새보다, 현재의 새와 더 가까운 조상으로 생각되는 조류('간수스 위머너시스(Gansus yumenesis)') 화석이 25년 전 중국 간쑤성 위먼 지역에서 처음 발견되었으며 최근에도 새 화석이 발견되었다. '간수스 위머너시스(Gansus yumenesis)' 화석을 근거로 간수스가 오늘날 새와 보다 더 가까운 조상일 수 있다는 연구결과는 미국 과학저널 ‘사이언스’(A Nearly Modern Amphibious Bird from the Early Cretaceous of Northwestern China.)에도 소개되었다. 사이언스는 간수스가 오리나 물새와 아주 비슷하게 생겼으며 약 1억 500만∼1억 1500만 년 전에 살았고, 상체의 뼈들을 볼 때 오늘날의 오리와 마찬가지로 물을 박차고 오를 수 있었을 것이라고 설명했다. 또한 간수스는 헤엄칠 수 있을 것이라 생각하였는데, 이는 발가락 사이의 물갈퀴 막과 질긴 근육으로 둘러싸인 단단한 정강이뼈를 갖고 있기 때문이다. 이러한 면에서 간수스는 현재의 새들과 가까운 오래 전 조류들의 대부분은 물속이나 물가에서 살았다는 사실도 보여주고 있다. 간수스는 발목과 윗다리 뼈들이 서로 합쳐져 있는데 이것은 시조새와는 다른 골격구조이다. 간수스는 조류의 시조로 여겨지는 시조새에서 현재의 새에 이르는 조류의 진화 단계의 한 부분이라 볼 수 있다.

왼쪽-간수스 화석 / 오른쪽-간수스 화석을 이용한 간수스 모형

[왼쪽-간수스 화석]
[오른쪽-간수스 화석을
이용한 간수스 모형]

  • [출처] A Nearly Modern Amphibious Bird from the Early Cretaceous of Northwestern China
    • Hai-lu You, Matthew C. Lamanna, Jerald D. Harris, Luis M. Chiappe, Jingmai O'Connor, Shu-an Ji, Jun-chang Lu, Chong-xi Yuan, Da-qing Li, Xing Zhang, Kenneth J. Lacovara, Peter Dodson, and Qiang Ji Science 16 June 2006 312: 1640-1643 [DOI: 10.1126/science.1126377] (in Reports)

간수스 화석이 발견된 지역

[간수스 화석이 발견된 지역]

[출처] 미국과학진흥협회(AAAS:American Association for the Advancement of Science) 홈페이지
2006년 6월 15일 뉴스 (http://www.aaas.org/news/releases/2006/0615birds.shtml)

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