Microraptor의 다리 깃털의 기능은 무엇이었을까?


이 글은 사실 깃털 공룡 시리즈에서 미크로랍토르에 관한 글을 쓴 후에 쓰고자 했던 것입니다. :) 그런데 이미 오래 전 새벽안개님께서 이와 관련해 흥미를 보이셨고, 이에 트랙백하겠다는 약속을 했기에 순서를 바꿔 올리고자 합니다. 참 재밌는 주제입니다.
새벽안개님!! 저 약속 지켰어요. :)

2003년 쉬 싱(Xu Xing) 박사가 Microraptor gui로부터 뒷다리 깃털을 발견했을 때, 학계는 발칵 뒤집혔습니다. 또한, 새의 기원과 관련한 Ground-up 이론이 사실상 종말을 고하는 사건이기도 했습니다. 다리에 깃털이 있는 것은 뛰는 것에 방해가 되었을 것이고 이는 새가 나무 위를 뛰어다니다가 날게 되었다는 Tree-down 이론의 확고한 증거인 셈이지요. 그런데 미크로랍토르의 다리 깃털은 새로운 논란을 가져왔습니다. 즉, 다리 깃털의 역할이 무엇이냐를 놓고 갑론을박하게 된 것이고, 이 논쟁은 아직도 진행형입니다. 오늘은 짤막하게 이 논쟁과 관련한 의견을 살펴보도록 하겠습니다.

★ 글라이딩을 위한 기능
☞ 다리 깃털을 보면 가장 직관적으로 떠오르는 것은 비막을 이용해 나는 날다람쥐라 할 수 있습니다. 즉, 글라이딩을 위한 수단으로 다리 깃털을 사용했을 것이란 주장이며, 이는 명명자인 쉬 싱 박사의 의견이기도 합니다. 쉬 싱 박사는 미크로랍토르가 활공과 더불어 막 날개짓을 하며 짧은 거리를 날 수 있었을 것이라 주장합니다. 즉, 활공 단계에서 날개짓 단계로 넘어갔다고 생각하는 겁니다. 그런데 이 설명은 치명적인 결함이 있습니다. 다리 깃털은 미크로랍토르의 비골(Tibia)와 중족골(Metatarsal)의 뒤쪽으로 발달했고, 글라이딩에 사용하려면 다리를 측면으로 - 날다람쥐의 모습을 상상해 보세요. - 뻗어야 합니다. 그러나 공룡의 골반 쪽의 관골구(Acetabulum)와 대퇴골두(Femur head)의 구조상 이런 구조는 불가능하며, 이런 자세를 취하려면 탈골이 필요합니다. 나무와 나무 사이를 활강하고자 습관적으로 탈골하는 공룡... 무섭지 않습니까? :)
군대는 면제겠군요.
▷ 큰대 믿을 신 미크로랍토르
(출처 :
http://www.skewsme.com/images/microraptor2b_c.jpg)
▶ 엉거주춤 미크로랍토르, 어디 아파?
(출처 :
http://www.livescience.com/images/Avian_Microraptor_02.jpg)
▶ 아... 힘들어 연장 18회 뛰고 귀가하는 미크로랍토르
(출처 :
http://frontiernet.net/~banjoman5/microraptor.jpg)

★ 쌍엽기의 날개와 같은 기능
☞ 일부에서는 다리를 모아 아래쪽에 작은 날개를 만들어 글라이딩할 것이란 주장이 있습니다만... 이는 날다람쥐와 같은 방식의 글라이딩 가설보다도 황당합니다. 다리 깃털이 뒤쪽을 향하기 때문입니다.
▶ 서핑을 즐기는 돌연변이 미크로랍토르
(출처 :
http://seanet.com/~jimxc/Politics/Pictures/microraptor_02s.jpg)

☆ 자기 과시를 위한 기능
☞ 현생 조류의 수놈 중에는 생존에 불리함에도 과도하게 깃털을 발달시켜 짝짓기에서 우위를 점하고자 하는 녀석들이 있습니다. 미크로랍토르 역시 이런 목적으로 다리 깃털을 발달시켰다는 주장입니다. 그러나 단순히 자기 과시의 수단으로 다리 깃털을 발달시켰다고 보기에는 비행 가능한 비대칭 깃털이란 것이 걸립니다. 또한, 그렇다면 성적이형성을 보일 것이고 암컷(혹은 수컷)은 다리 깃털이 없어야 하는 문제도 있는 듯 합니다.

☆ 방향 제어를 위한 역할
☞ 현재 많은 학자가 의견을 모으는 방식입니다. 글라이딩 또는 비행의 주된 역할은 앞다리의 '날개'가 담당하고, 뒷다리는 비행의 안정성을 확보하기 위한 수단이란 주장입니다. 그러나 학자마다 다리의 자세와 관련해 여러 가지 의견이 있습니다.

1) 현생 조류처럼 다리를 뒤로 나란히 하여 깃털을 수직 위쪽으로 향하게 해서 꼬리 깃털과 더불어 비행기의 꼬리 날개 역할을 했을 것이란 주장

2) 다리를 완전히 아래로 내려 방향을 제어 했을 것이란 주장

3) 다리를 몸 쪽으로 움츠려 방향을 제어 했을 것이란 주장
▶ 다리를 썼을까요? 입을 썼을까요?
(출처 :
http://www.search4dinosaurs.com/jcjcMicroraptor.jpg)
▶ 공룡계의 헤르메스 미크로랍토르
(출처 :
http://farm1.static.flickr.com/239/443970095_c77dd13b36_o.jpg)

이 이론을 지지하는 또 하나의 증거는 현생 맹금류 - 이 녀석도 Raptor라고 합니다. - 중에는 다리 깃털이 발달한 종류 - 매, 독수리 - 등이 있고, 물론 중족골이 아닌 비골에 있습니다만, 이는 맹금류가 급격하게 하강하면서 사냥할 때 방향 제어 역할을 한다고 알려졌지요. 그렇기에 미크로랍토르 역시 비슷한 역할을 했을 것이라다는... 만약, 그렇다면 미크로랍토르는 상당한 수준으로 활강하고 어느 정도의 날개짓으로 다시 나무 위로 돌아가는 방식을 삶을 영위했을 지도 모르겠습니다.
▶ 저도 다리 깃털 있어요~
(출처 :
http://a0130905.uscgaux.info/images/Bald-Eagle.gif)

개인적으로는 이런 자세 제어 가설을 생각했었고, 책을 읽고 뒤적여 보니 역시 이런 자세 제어와 관련한 주장이 다소 우세한 듯하네요. 아직 확실하게 미크로랍토르의 다리 깃털과 관련한 완벽한 설명은 없답니다. 그렇기에 또 다른 주장이 등장할 가능성도 있을 것 같네요.

여러분 생각은 어떠십니까?

P.S.) 재밌는 것은 미크로랍토르를 발견한 후 시조새의 화석을 재조사한 결과 시조새도 희미하지만 다리 깃털의 흔적이 있다고 합니다. 그렇다면 이런 다리 깃털은 드로마이오사우리드 - 벨로키랍토르, 데이노니쿠스를 포함하는 공룡 - 공룡만의 특징이 아닌 공통 형질이었고, 현생 조류에 와서 발현이 줄어든 것이 아닐까란 생각이 드는군요.

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by 꼬깔 | 2008/09/05 11:08 | 공룡 이야기 | 트랙백(2) | 덧글(37)

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Tracked from 새벽안개의 이글루 at 2008/09/05 19:22

제목 : 날개4개 가진 척추동물에 대한 상상력
Microraptor의 다리 깃털의 기능은 무엇이었을까? by 꼬깔 다시 찬찬히 읽으면서 상상력을 발휘했습니다. 1. 날개가 크고 4개나 있으나 앞날개를 펄럭거리는 힘은 별로 강하지 않아 활강위주로 사용했다. 2. 나무사이에서 활강을 위주로 하였고 더불어 뒷발과 앞발톱을 이용하여 나무를 기어올라가는 능력이 있었다. 3. 먹이는 동물성도 가능할지 모르겠으나 식물의 열매를 먼저 고려해야 한다. 4. 동물성 먹......more

Tracked from cenozoic din.. at 2008/10/04 00:49

제목 : Microraptor의 다리 깃털과 다리 깃털 달린..
Microraptor의 다리 깃털의 기능은 무엇이었을까?제가 고민 하다 포기했던 것을 꼬깔님께서 써주셔서 그렇구나 하던 도중.....다리에 깃털 달린 그분들과 맹금류들이 땅에서 비상할 때 다리도 약간의 날갯짓을 하던 게 생각나버렸답니다...그래서 또 다시 고민 중이랍니다ㅋㅋ참고로 꼬깔님 글에 대한 태클이 아닌 개인적인 생각일 뿐입니다...ㅋㅡㅋ;;미크로랍토르의 화석 사진(IVPP V13352)↓이 사진을 그냥 보면 깃......more

Commented by 아브공군 at 2008/09/05 11:35
하강시 자세제어용에 한 표 던집니다.
Commented by 꼬깔 at 2008/09/05 11:47
아브공군님// :)
Commented by The Nerd at 2008/09/05 11:45
저도 당연히 방향타 역할이라고 봐요. 추가로 연장 18회 뛰고 온 저 녀석이 취한 자세가 가장 '자연스럽다'고 생각합니다. 자연은 자연스러운걸 가장 좋아하니까요. 자기과시적인 용도는 저런 깃털이 발달하면서 부가적으로 덤으로 얻은 기능이 아닐까요.
Commented by 꼬깔 at 2008/09/05 11:48
Lee님// 그런데 '추가로 연장 18회...' 녀석은 지금 보니 다소 엉거주춤한 것이 활강 자세에 가까운 듯하더라고요. 그 '어디 아프니' 녀석과 비슷한 느낌이랄까요? 아무튼, 재밌는 주제인 듯합니다. :)
Commented by 새벽안개 at 2008/09/05 13:17
약속을 지키는 무서운(?) 꼬깔님, 상상력을 자극하는 재미있는 포스팅에 박수를 보냅니다.
뒷다리 대퇴골의 탈골 문제가 있는줄은 몰랐습니다.
Commented by 꼬깔 at 2008/09/05 13:38
새벽안개님// 지킬 것은 지킨다, 박카스~! 탈골의 문제는 생각보다 심각한 것 같더라고요.
Commented by 타치코마 at 2008/09/05 14:35
아 지난번에 디스커버리에서 봤던 놈이네요... 전 어째 마지막 주장이 가장 그럴듯 하네요.
Commented by 꼬깔 at 2008/09/05 20:19
타치코마님// 그러셨군요? :)
Commented by 두막루 at 2008/09/05 21:34
아... 마이크로랍토르 구이(Microraptor gui)의 발견으로 그라운드 업 이론이 사실상 종말을 고한 것이었군요.ㅡㅡ; 이거 의외로 싱겁게 개인 칼럼이 끝날지도....;;;(오래 끌었는데...ㅡㅜ)

활공 자세에 대한 논쟁이 있었군요. 음 1번이 탈골이라는 치명적인 문제점이 있었을 줄은... 요즘에는 그럼 1번같은 복원도보다는 마지막 복원도가 많이 나오겠군요.

그런데 마이크로랍토르의 두 종인 자오이아누스(zhaoianus)와 구이(gui)가 같은 종일 가능성도 있다고 하던데, 이 논의는 어떻게 되었는지 모르겠네요. 각각 등장했을 때마다 고생물학계를 논쟁에 휩싸이가 만든 공룡들...

p.s 등장때부터 학계의 논란꺼리였기 때문인지, 마이크로랍토르 구이의 화석(첫 사진)은 제법 유명해진 모양입니다. 고성공룡박물관에서도 전시된 것을 보았습니다.
Commented by 꼬깔 at 2008/09/05 23:15
두막루님// 이와 관련한 것은 차후에 정리해볼게요. :) 그리고 잘은 몰라도 사실상 같은 종인 듯합니다. 또한, 자오이아누스 역시 다리 깃털이 있을 것이란 주장이 있는 듯하고요. 처음에는 조작일 가능성 때문에 정밀한 검사를 했다고 합니다.
Commented by hotdol at 2008/09/05 23:45
아크로바틱 자세는 거의 스타워즈 엑스윙인데요;;
아무래도 저 다리날개는 어떤 매카니즘이던간에 비행에 도움을 주었고,
점차 날개가 강력하게 진화되면서 필요없어지자 현생조류에겐 발현이 적어진 것 아닌가 싶네요.
Commented by 꼬깔 at 2008/09/06 01:17
hotdol님// 그렇죠? :) 어떤 식으로든 비행에 도움을 줬을 것으로 생각됩니다. :)
Commented by 하르 at 2008/09/06 09:26
와..와앗; 신기하게 생겼네요. 특히 아크로바틱이의 멋나는 다리날개에 눈길이 가는군요.
혹시 고생물학 쪽으로 공부하시나요 'ㅅ'?
Commented by 꼬깔 at 2008/09/06 15:22
하르님// 지금 공부하지는 않고요. 대학시절 쬐금 배웠습니다. :)
Commented by almaren at 2008/09/06 11:17
맨위 화석사진에는 잘 안보이는데 그림에는 모두 앞발깃털이 잘 발달되어 있내요.(있는데 제가 못보는건지.....) 날아다니기에는 가슴뼈가 너무 작아보이기도하고..... 암튼 골격이 납짝하게 눌려서인지 어렵내요. -_-a
Commented by 꼬깔 at 2008/09/06 15:23
almaren님// 사진이 좀 작아서 그렇고요. 대개 저런 화석은 확대해서 살피더군요. 중족골과 비골 뒤쪽으로 깃대가 있는 깃털이 찍혀 있답니다. 또한, 말씀처럼 시조새나 이 녀석은 현재 새보다 용골돌기가 미약해서 강력한 날개짓은 쉽지 않았을 것으로 추정되고요.
Commented by RAISON at 2008/09/10 12:35
읽어도 읽어도 잘 모르겠지만(아 무식한 문과 출신인지라......) 날개를 쭉 뻗은 모습만큼은 그야말로 우아함 그 자체로군요. 네 장의 날개를 달고 있는 천사가 떠오릅니다.
Commented by 꼬깔 at 2008/09/10 13:21
뢰종님// 저 역시 마찬가지랍니다. :)
Commented by 엄원용 at 2008/09/12 10:58
꼬깔님이 남기신 글 보고 달려 왔습니다
우물안 개구리임을 실감하면서
자주 찾아 공부좀 더 하겠습니다
솔직히 말씀드려 학문을 연구하는 그런 깊이있는 지식이 아닌
여러 책에서 보고 느낀 일반적인 상식이 저의 전부 입니다.
미크로랍토르의 그림이 위와 같다는것두 처음 보니 새롭다는 정도이니.....
자주 찾아와 부족한 지식을 더 쌓아야 하겠다는 생각입니다
많은 지도 부탁 드립니다.
Commented by 꼬깔 at 2008/09/12 13:52
엄원용님// 반갑습니다. 저도 많이 아는 것은 없습니다. 현재는 시조새도 다리깃털이 있었던 것으로 생각하는 듯합니다. 추석 잘 보내시기 바랍니다. :)
Commented by 구이 at 2008/10/03 01:30
안녕하세요~~~
여기 자주 놀러오다 이제 겨우 얼음집 지었는데요
이 글 트랙백해도 되나요??
Commented by 꼬깔 at 2008/10/03 15:05
구이님// 오~ 개설 축하드립니다. :) 당연하지요. :)
Commented by 구이 at 2008/10/04 00:57
글 올렸어요오~ㅋㅋ 나름 고민한 결과물이예요ㅋㅋ
Commented by 꼬깔 at 2008/10/04 01:59
구이님// 잘 봤습니다. :) 재밌는 글이었습니다. :)
Commented by 웬돌 at 2008/10/10 12:39
제 생각에는 미크로랍토르의 뒷다리에서 확인되고 있는 특유의 깃털 구조가 비행 외에도 어떤 다른 용도로 쓰이지 않았나 보고 있습니다. 연구에 의하면 이 동물이 조류에서 관찰되는 것과 유사한 비대칭 깃털의 특성을 띠고 있다고는 하지만 정작 날개짓에 필요한 용골돌기는 조류 만큼 발달하지 않은 것으로 알고 있습니다. 이러한 사실은 미크로랍토르가 설령 이따금씩의 날개짓을 할 수 있었다고 하더라도 조류 유형의 역동적인 날개짓과 비행술을 갖추지는 못했다는 것을 반증하는 대목일 수도 있지 않을까 합니다. 그러나 미크로랍토르를 발견한 중국의 쉬싱(徐星) 박사는 활공은 물론 날개짓에 의한 비행도 이루어졌을 것이라고 주장했던 걸로 기억합니다. 제가 보는 견지에서는 미크로랍토르의 골격이 새와 가까운 다수의 공통 형질을 띠고 있기는 하지만 여전히 수각류에서 벗어나지 못한 체형적 특성을 많은 부분 병행하고 있다는 점에 주목해야 할 필요가 있다고 판단됩니다. 이 동물이 날개짓 위주의 서식 형태를 완전히 구비하지 못한 상태였다라고 가정한다면 그리고 활공에 가까운 비행 형태를 유지하고 있었다고 한다면 주날개의 기능을 보완하고 비행의 효율성을 더 높이기 위한 일환으로 뒷다리에 2차적인 날개 구조를 발현시켰을 수도 있다는 것입니다. 더 나아가 그와같은 2차 구조가 '비행의 지속성' 내지는 '체공 시간'을 늘리는 것과 주된 관련성이 있지 않을까 생각되기도 하네요. 주날개의 역할에 반응하여 뒷날개는 근력에 의한 추진력과 상승력을 한층 부가시키는 용도로도 쓰이지 않았을까 추측해 봅니다. 이와같이 생각하게 된 근거는 미크로랍토르가 시조새나 조류와 달리 앞날개에 비견될 정도의 폭넓은 깃털을 뒷다리에 갖췄다고 보여지기 때문입니다. 최근의 한 복원 모델에서 제시되는 것처럼 맹금류의 경우를 미크로랍토르에 적용한다면 이 동물의 뒷다리에 형성된 깃털은 결국 그 발달 정도와 특징적인 구조에도 불구하고 기능과 역할에 있어서는 보조적인 수단에 머물렀다는 얘기가 될 듯도 합니다. 제 관점에서는 아직 조류 만큼의 효율적인 체형과 비상성을 갖추지 못한 미크로랍토르가 굳이 비행에 있어 부차적 용도에 국한되는 색다른 체계적 구조를 따로 발현시킬 필요성이 있었는가 생각하고 있습니다. 뒷다리에 형성된 깃털은 비행의 보조적인 기능에 머무르지 않고 앞날개와 대비되는 상호보완적인 중요한 역할을 하고 있지 않았나 하는 것입니다. 언젠가 떠오르게 된 생각이긴 하지만 한편으로 깃털을 비행 용도 외에도 사냥과 관련지어 보기도 했습니다. 오늘날의 많은 새들이 먹이를 찾아 줄곧 지상에 내려 앉는 것처럼 미크로랍토르 또한 땅에서 먹이를 구하기도 했을 것 같은데 뒷다리의 깃털이 바로 그럴 때 쓰였을 수도 있겠다는 생각이 들어요. 요지인즉, 뒷다리의 깃털을 펼쳐서 달아나는 작은 먹이의 퇴로를 가로 막는다는 것인데 미크로랍토르의 작은 체구를 염두에 두고 보면 곤충이나 소형 파충류 등의 빠른 행동에 효과적으로 반응했을 것 같기도 합니다. 그러한 경우에 뒷발가락의 인접까지 형성된 깃털을 달아나는 먹이에 대한 차단 용도로 사용하면서 더 정확한 사냥을 하지 않았을까 하는.. 물론 근거가 전혀 없는 상상일 따름이지만요. 차후에 이에 대한 생각을 좀더 덧붙여 보도록 하겠습니다.
Commented by 꼬깔 at 2008/10/10 14:20
길득이님// 와~ 오늘도 아주 긴 댓글을 달아주셨네요. :) 흠... 일단 기본적으로 다리 깃털이 뭔가 기능이 있었을 것이란 것은 자명한 듯합니다. 그리고 저 역시 미크로랍토르가 시조새보다도 비행 능력이 떨어졌을 것이란 것도 공감하고요. :) 그리고 길득이님의 어떤 보완의 기능이나 지상에서 먹이 잡는 용도 등의 의견은 참신한 듯합니다. :) 사실 새의 기원 중 그라운드 업 이론에서도 깃털 기능을 그물처럼 곤충 등을 잡는데 이용했을 것이란 의견이 있었으니까요. 그러고보니 용골돌기의 문제도 있군요. 사실 시조새 역시 용골돌기가 크게 발달한 편은 아니라 알고 있고요.

확실히 다리 깃털은 avian dinosaur와 non-avian dinosaur의 공유 형질인 듯합니다. 실제 최근에는 시조새 역시 미크로랍토르처럼 다리 깃털이 있었다고 하니까요. 그렇다면 본래는 비행과는 관련이 없던 어떤 기능이 비슷한 생태 환경 속에서 시조새와 미크로랍토르에게서 발전된 것은 아닐까란 생각도 듭니다.

아무튼, 이 부분은 많이 논의되어야 할 재밌는 주제인 듯합니다. :) 좋은 하루 되세요~
Commented by 구이 at 2009/01/21 23:40
근데 막연히 든 생각인데 미크로랍토르는 발바닥으로 않는 거 못하겠네요..??이상해라..
Commented by 꼬깔 at 2009/01/21 23:55
구이님// 왜요?
Commented by 구이 at 2009/01/22 09:32
그냥요....다리 깃털이 뒤로 가있으면 쭈그리고 앉지 못할 것 같다는 생각이 잠깐 들어서요ㅋㅡㅋ;;
Commented by 꼬깔 at 2009/01/22 10:38
구이님// 아하~ :)
Commented by 온한승 at 2009/01/24 02:41
두걸딕슨씨가 쓴 '미래동물 대탐험'이라는 책에는 공룡은 아니지만 네 날개로 비행하는 새를 상상한 그림이 있었습니다. 다리에 깃이 난 형태였는데 길고 폭이 좁은 원래의 날개의 기능을 도우면서 결과적으로 짧고 넓은 날개의 효과를 내게 되어 다양한 비행술을 구사하는 용도로 쓰이더군요...양력을 얻는다던지 정지비행이나 활강에 도움이 된다던지...아마 미크로랍토르도 그런 방식으로 다리깃을 사용하지 않았나...해서요...
Commented by 정직한 at 2009/11/28 13:16
꼬깔님 혹시 PBS 에서 작년에 나온 The four-winged dinosaur 란 다큐 보셨나요? Xu Xing 박사하고 뉴욕 자연사박물관 연구진들하고 미크로랍토르 모형 만들어서 풍동실험 하는 내용이 나옵니다. 다리를 뒤로 뻗어서 깃털 끝부분이 꼬리에 닿게 해 캐노피 형태를 만들어 활공했을 수 있다는 얘기를 하네요. 매우 흥미로왔습니다.
Commented by 꼬깔 at 2009/11/28 15:08
정직한님// 엇~ 보지는 못했습니다. 그런 실험을 했군요. 재밌겠는데요? :)
Commented by 정직한 at 2009/11/28 17:03
아.. 유튜브에 올라와있네요. http://www.youtube.com/watch?v=yL0UIzU0EEc

새가 공룡이 아니라고 주장하는 캔사스 대학 교수가 등장해서 나름 대립구도를 만들어 준다는... -_-;;
Commented by 꼬깔 at 2009/11/28 17:51
정직한님// 오~ 감사합니다. 지금 노트북은 버벅여서 보기 힘들고 이따가 데스크탑으로 봐야겠습니다. (다현이 자걸랑. ^^) 캔사스 대학 교수라면 떠오르는 사람이 래리 마틴 박사일 듯하데요? 현재 가장 강력하게 새의 공룡 기원을 반대하는 두 학자가 래리 마틴 박사와 Feduccia니까요.
Commented by 정직한 at 2009/11/29 05:41
넵 래리 마틴입니다. 이것저것 찾다 보니 임종덕 박사님이 캔사스에서 박사학위를 받은 것 같던데 래리 마틴이 지도교수였을라나요?
Commented by 꼬깔 at 2009/11/29 11:43
정직한님// 맞습니다. 임종덕 박사님의 지도교수가 마틴 박사입니다. 그리고 임종덕 박사께서는 신생대 척추동물 쪽 전공이셨을 겁니다. 예전에 임종덕 박사님의 초청으로 우리나라에도 오셨던 것으로 기억합니다.

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