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조류 (새)
조류(鳥類) 또는 새는 석형류 용반목 수각류 가운데 날개와 부리, 아주 짧게 퇴화된 꼬리가 특징인 동물을 가리킨다. 폐호흡을 하는 정온동물로서 깃털이 나 있고 가슴뼈가 발달하였으며, 한 쌍의 날개와 한 쌍의 다리를 가지고 있고, 난생으로서 알을 낳는다. 생물학적 분류로는 조강(鳥綱, Aves)에 속한다. 조강은 파충강과 함께 석형류를 구성한다.
쥐라기인 1억 5000만 년 전부터 수각류 공룡이 조류로 진화되는 흔적이 발견되며, 백악기부터는 오늘날 조류의 직계 조상이 분화되었고 K-Pg 멸종에서 살아남으며 지구상에 유일하게 남은 공룡이 되었다. 공중에서의 행동에 특화된 형태로 진화하여 대부분의 새는 비행이 가능하며, 타조나 펭귄처럼 오늘날 날 수 없는 새들도 과거에는 날 수 있었다가 지상 또는 수중 생활에 적응해 비행 능력이 퇴화한 것으로 날개가 흔적 기관으로 남아 있다.[1]
특징
지구상에서 가장 마지막으로 등장한 척추동물인 포유류가 단궁류에서 분화했듯, 조류는 석형류에서 갈라져 나왔다. 연구 결과, 조류가 수각류임이 밝혀지면서 "공룡은 아직 멸종하지 않았다."라는 말이 성립하게 되었다. 실제로 깃털공룡과 관련된 공룡의 복원도를 보면 오늘날의 새와 매우 닮았다는 것을 알 수 있다.
조류의 분화를 나타내는 대표적인 화석으로는 '시조새'라는 이름으로 유명한 아르카이옵테릭스가 있다. 이들은 현대의 새처럼 깃털과 날개가 있었지만, 다른 공룡처럼 이빨과 뼈가 달린 긴 꼬리도 갖고 있었으며, 날개에 발톱도 달려 있었다. 호아친은 이러한 특징을 유지하고 있는 새이다. 새들의 조상은 작은 체구와 뛰어난 체열(항상성) 보존 능력, 날개를 통한 이동의 용이성 덕분에 백악기 대멸종(K-Pg 대멸종)에서 살아남을 수 있었을 것이라고 추측된다. 물론 중생대 대형 공룡들과 같이 종 자체가 강하면 비교적 생존 경쟁에서 유리하지만, 큰 몸집은 많은 먹이를 필요로 하며, 이는 곧 주변 환경 변화에 매우 민감하다는 것을 의미한다. 이 때문에 K-Pg 멸종을 포함한 극단적인 환경 변화로 인한 모든 대멸종은 몸집이 큰 종들에게 취약하며, 기존의 거대한 종이 멸종한 뒤 살아남은 작은 종들이 거대하게 진화하여 그 틈새를 메우는 과정을 반복해 지금까지 이어져 왔다.
중생대 시기만 해도 새는 먹이 사슬의 하위층을 담당하는 생태계 저변의 초소형 수각류에 불과했다. 이미 하늘은 거대하고 다양한 익룡들이 날아다녔으며, 지상에는 다른 거대한 비조류 공룡들이 여럿 있었다. 그러나 "강한 자가 살아남는 것이 아니라, 살아남은 자가 강한 것."이라는 진리처럼, 새는 K-Pg 멸종에서 살아남은 뒤 지구 전체로 퍼져나가는 데 성공했다. 이에 종수와 개체수가 포유류의 2배에 가까울 정도로 늘어나 결국 조류는 육상 척추동물 중 가장 번성한 동물이 되었다.
이빨은 없지만, 이는 오히려 우연한 강점이 되었다. 부리는 이빨보다 더 빠르게 다양한 형태로 진화할 수 있고, 심지어 한 개체 안에서도 주변 환경에 맞추어 형태를 바꿀 수 있기 때문에 대멸종과 같이 적응성이 중요한 시점에서는 더 유리했다. 다른 공룡들이 멸종하고 신생대가 시작된 후, 포유류들이 매우 빠르게 대형화하면서 대형 육식동물과 초식동물의 자리를 차지했으나, 그 이후에도 일부 새들은 대형 동물로서의 지위를 탈환하는 데 성공했다. 에오세의 가스토르니스나 오늘날의 타조, 레아 등 대형 초식성 조류들과 올리고세 최후반에 남아메리카의 새로운 상위 포식자로 부상해 마이오세 남미를 지배했던 공포새 등이 그 예이다.
이들이 어떻게 날기 시작했는지에 대해서는 여러 설이 존재한다. 체온 유지를 위한 몸의 부속지나 돌출부가 깃털이 되고, 깃털을 다양한 용도로 사용하다 보니 날개가 되었다는 설이 있다. 하지만 진화는 자연 선택으로 이루어지므로, 정확히 말하면 우연히 유전자 변이로 날기 좋은 날개를 얻은 돌연변이 개체들만이 여러 재앙에서 잘 먹고 잘 살아남았다는 결론이 된다.
동물해부학적 특징
새는 척추동물의 한 종류로 알을 낳아서 번식하며 날개와 부리가 있고, 몸이 깃털로 덮여 있는 정온동물이다. 물론 각각 이 특징들은 새만 가지고 있는 특징은 아니지만 이러한 특징을 모두 갖춘 동물은 조류뿐이다.
새의 뼈는 속이 텅 비어 있는데, 파이프처럼 속에 아무것도 없는 것이 아니라 골다공증처럼 가느다란 뼈 조직이 치밀하게 들어차 있다. 뼈가 비어있는 이유는 덩치에 비해 체중을 줄여 하늘을 날 수 있게 하기 때문이다. 아르겐타비스 같은 거대한 종류의 새도 마찬가지로 새의 뼈 속은 크기와 상관없이 비어 있다. 펭귄은 예외적으로 골밀도가 매우 높은데, 이는 잠수를 해야 하는 특수성 때문이다.
새의 가슴에는 쇄골이 융합된 차골(叉骨)이라는 특징적인 뼈가 있다.
목뼈가 많은 것도 특징인데, 이 때문에 새들은 대부분 목이 길고 유연하다. 닭이나 독수리 같은 새들은 목이 짧아 보이지만, 목을 움츠리고 있기 때문에 목을 빼면 꽤 길다. 인간은 아무리 유연해도 목을 좌우로 90도 정도 돌리는 것이 고작이지만, 새들은 기본적으로 좌우 180도 정도는 목을 돌릴 수 있다. 새들은 잠을 잘 때 목을 180도 돌려 부리를 양 날개 사이에 파묻고 자는 경우가 많다. 보온을 위해서라는 설도 있고, 경계를 위해서라는 설도 있다. 부엉이 및 올빼미 종류는 더 유연해서 좌우 270도로 목이 돌아간다.
다른 수각류 공룡들과는 달리 원활한 비행을 위해 꼬리가 아주 짧게 퇴화되어 있고, 그 자리보다 살짝 위에 꽁지깃이 돋아나 있다. 대신 꼬리를 움직이는 근육은 남아 있어 꽁지깃을 움직일 수 있다. 꽁지깃은 비행할 때 아주 중요한 역할을 하며, 여기에 하자가 생기면 비행을 하지 못한다.
타조나 펭귄 같은 경우를 제외하면 대부분 날 수 있기에 활동 공간이 3D라서 안구가 크고 대부분 시력이 매우 좋으며, 공간지각력이 뛰어나고 시야도 넓다. 빠른 속도로 비행해야 하는 특성상 높은 하늘에서 먹이나 천적의 위치를 파악하고, 또한 장애물에 충돌하지 않도록 인지 능력이 좋아야 하기 때문이다. 색상 인지 능력도 사람 이상으로, 사람의 눈으로 인지가 불가능한 자외선 영역의 빛도 인지할 수 있다고 한다. 다만 맹금류들은 사냥을 할 때 거리 계산이나 동체 시력에 유리하도록 양안이 전방을 향하기 때문에 예외지만, 대다수의 새들은 양옆에 눈이 달려 있어서 시야가 넓어지고 멀리 볼 수 있는 대신 사냥감에 대해 빠르게 초점을 맞추는 능력은 떨어지는 편이라고 한다. 쉽게 말해 대다수의 조류들은 눈이 너무 커서 동공을 움직이지도 못하고 원시를 가지고 있는 셈이라서 가까운 거리의 사물은 잘 못 본다고 한다. 그래서 머리의 흔들림을 최소화해야만 하는 신체 구조를 가지게 되었다. 새들이 머리를 먼저 내밀고 걷는 것도 이런 이유 때문이다. 여기서 아이디어를 얻어 만든 것이 짐벌이다.
비행에 특화된 신체 구조상 뼈 속은 공기로 차 있어 매우 가볍고, 신체에서 가슴 근육이 차지하는 비율은 인간의 20배이다. 즉 인간이 아무리 팔에 날개를 달아 봤자 새처럼 나는 것은 불가능하다. 인간이 새를 본떠 만든 글라이더는 그저 바람을 타고 미끄러져 갈 뿐이다. 하지만 거기에 동력을 붙여서 새처럼 자력으로 날아가도록 만든 것이 바로 비행기이다. 날 때는 무조건 퍼덕여서 나는 것은 아니며 활강을 섞어서 비행한다. 물론 벌새나 참새 같은 작은 새는 항상 빠르게 날개를 퍼덕이긴 한다. 때문에 이런 새들은 몸무게에 비해 어마어마한 양의 먹이를 매일 먹어야 한다. 벌새는 먹이 활동을 못 하면 길어야 12시간 내에 사망하는데, 이유는 허기로 인한 저체온증 때문이다. 그리고 제비나 매 같은 빠른 새들은 대부분 이 활강을 이용해서 먹이를 잡는다.
날 수 있는 새와 날지 못하는 새는 깃털에서 큰 차이를 보인다. 우선 날 수 있는 새들의 깃털은 깃 중심의 심을 기준으로 좌우가 비대칭이다. 좌우 깃털이 비대칭이어야 양력이 발생할 수 있고, 그 양력을 이용해 하늘을 나는 것이다. 반면 날지 못하는 새들의 깃털은 좌우 대칭이다. 그래서 아무리 날개짓을 힘차게 해봤자 양력이 발생하지 않기 때문에 날고 싶어도 날 수가 없다. 모아처럼 날개에 해당하는 앞다리 뼈 자체가 없는 조류도 있었다.
대부분의 새는 잡식성이지만 덩치나 부리의 모양에 따라 먹는 먹이가 조금씩 다르다. 대부분 열매, 씨앗, 벌레, 물고기, 양서류 등을 먹지만, 덩치가 좀 큰 새들은 이러한 먹이뿐 아니라 포유류나 중소형 파충류도 잡아먹는다. 육식인 새 중 대표적으로는 맹금류가 있는데, 관련 내용은 해당 문서를 참조하면 된다. 적은 수지만 호아친 등의 초식만을 하는 새도 존재한다.
종이 다양한 만큼 먹이사슬에서 다양한 위치에 있다. 일단 소형 조류나 닭목의 새들은 대부분 1~2차 소비자의 위치에서 다른 동물의 먹이가 되거나 소형 동물을 잡아먹는다. 그렇지 않은 종은 보통 중간 포식자 역할이지만, 맹금류와 대형 물새는 대부분 최상위 포식자이다. 코뿔새나 두루미 등 공격적이진 않지만 천적이 없는 경우도 있고, 까마귀나 까치처럼 방어 능력이 뛰어나면 먹이 피라미드에서 그리 높은 위치에 있지 않더라도 특별한 천적이 없다.
일반적으로 '새'라고 하면 연약해 보이지만, 사실 날아야 해서 몸이 근육질이기 때문에 같은 무게의 다른 동물들보다 힘이 세다. 다만 비행이라는 좋은 회피 수단이 있기에 주로 도망치는 것을 택하지만, 새끼를 지키거나 사냥을 할 때는 자기와 동체급의 상대를 쓰러뜨리거나 제압하기도 한다. 특히 대형 수리류의 경우 자기 몸무게의 열 배가 넘는 동물들을 잡아먹는 경우도 있다. 이렇게 몸이 근육 덩어리이기 때문에 다 자란 새의 고기, 특히 가슴살은 근육이 발달해 매우 질기다. 현대 인간들이 섭취하는 닭, 오리, 타조 등의 조류는 대부분이 아성체 단계에서 도축되는 것이다.
포유류와는 호흡기관의 구조 자체가 달라 산소 이용률이 매우 높다. 새에게는 기낭이 있어 공기가 기관 -> 후 기낭 -> 허파 -> 전 기낭 -> 기관 순으로 흘러 공기가 100% 교환된다. 포유류는 풍선이 늘었다 줄었다 하는 방식이라 공기를 완전히 비우지 못해 효율이 나쁘다. 또한 커다란 기낭 덕에 체격에 비해 체중이 적게 나간다. 덕분에 이런 높은 대사율을 유지하는 데 유리하며, 많은 새들이 높은 곳에 올라가도 고산병에 거의 걸리지 않으며 히말라야 산맥도 넘어다니는 종도 있다. 비행을 하며 잡아먹힐 위험이 줄어 신진대사도 정교해졌는데, 이 덕분에 수명이 길어졌다. 작은 사랑앵무새도 7년, 독수리는 30년, 두루미는 최대 80년가량 살기도 하는데, 이는 같은 체중의 포유류와 비교했을 때 훨씬 긴 수치이다.
새는 파충류처럼 총배설강이 있으며, 소변과 대변을 섞어서 배설하며 도망칠 때 조금이라도 몸을 가볍게 하기 위해서 배설을 하면서 도망친다. 이게 방어 무기가 되기도 하는데, 대표적 예로 개똥지빠귀와 갈매기 등이 있다.
덥거나 도망치다 지치면 일반적인 동물이나 사람처럼 부리를 벌리고 헉헉거린다. 흔히 볼 수 있는 일이 아니기에 매우 희귀한 광경이다. 닭을 길러봤다면 흔히 보았을 광경이지만, 날씨가 더울 때도 까치 등을 보면 부리를 벌리고 있는 모습을 볼 수 있다. 혹은 투명한 유리창에 부딪히고 운 좋게 살아남은 새를 구조하다 보면 입을 벌리고 헥헥거린다.
대부분 머리가 작으며 그에 따라 뇌 크기도 작다. 이 때문에 새가(특히 닭, 타조 등 몸 대비 머리 크기가 더 작은 조류의 경우 더욱) 머리가 나쁘다는 속설이 생겨 흔히 어리석은 사람을 '새대가리'라고 한다. 하지만, 이것은 새의 경우 대부분 비행을 해야 해서 머리가 작고 가벼워야 하기 때문에 신경세포를 고밀도로 작게 눌러 담았기 때문이다. 실제로는 상당히 머리가 좋은 종이 많으며, 일부 면에서는 포유류를 능가하기도 한다. 대표적으로 까치, 까마귀, 앵무새 등 다양한 새들에게서 도구 사용, 문화, 놀이, 추상적 사고, 과거에 대한 기억 등 고도의 정신능력을 보유함이 확인되었다. 타조나 비둘기, 닭 등도 측정 결과 지능이 낮지 않다는 것이 밝혀졌다. 이들의 지능이 저평가받은 또 다른 이유는 포유류의 뇌에서 사고를 담당하는 부분인 신피질이 없기 때문이었는데, 신피질 없이도 사고가 가능함이 조류 지능 연구를 통해 밝혀졌다. 이에 따라 신피질이 없었던 파충류와 어류들도 지능에 대한 재평가를 받고 있다.
동물 중에서는 드물게 약 90%가 일부일처제이다. 약 90%가 일부다처제인 포유류와는 반대이며, 종다리 등 일부 중소형 조류의 경우에는 바람도 피긴 하지만 덩치가 크고 오래 살고 지능이 높을수록 배우자와의 유대가 강해진다. 두루미, 독수리, 까마귀, 알바트로스 등이 엄격한 일부일처제를 유지한다. 대부분 둥지는 암수가 같이 짓고 암컷이 알을 낳으면 수컷이 먹이를 가져온다. 모성애와 부성애 모두 뛰어나기 때문에 새끼가 부화하면 독립할 때까지 부모가 공동으로 돌본다. 물론 일부일처제가 아닌 원앙이나 공작 등은 암컷이, 화식조는 수컷만이 육아를 담당하며, 무덤새는 육아를 하지 않는다. 무덤새의 경우 알이 크기 때문에 새끼가 알 속에서 충분히 성장할 수 있으며, 종류에 따라서는 태어나자마자 비행할 수 있기도 하다. 무덤새의 둥지를 관리하는 것은 수컷이며, 무덤새는 자기 새끼를 알아보지 못하기 때문에 제 새끼라도 공격한다.
인간과 정반대인 성염색체를 가지고 있다. 인간은 남성이 XY, 여성이 XX인데 조류는 반대로 수컷이 ZZ, 암컷이 ZW를 가지고 있다. 그래서 조류 자식의 성별은 포유류와 정반대로 암컷이 결정한다.
하늘을 나는 새는 몸을 최대한 가볍게 하는 본능이 있어 똥오줌을 아무데나 눈다. 그래서, 넓은 바다에서 새들이 앉아서 편하게 똥오줌을 누는 곳이 없기에 배가 있으면 마스트에 앉아 똥오줌 범벅으로 만들기 일쑤이다. 이러다 보니, 이런 배들은 마스트에 그물을 두던가 전기장치까지 둬서 새들을 앉지 못하게 한다. 가혹하다고 하지만, 그만큼 사람이 청소하기 힘들기 때문이다.
생물분류학적 관점
조류는 파충류와 아주 가까운 관계에 있어 이 둘을 묶은 단계통군인 석형류(蜥形類, Sauropsida)로 분류된다. 그리고 전통적으로 파충류라고 부르던 것을 그냥 조류를 제외한 파충류라고도 부르는데, 실제로 어떤 전공 교재들은 그렇게 부르기도 한다. 조류의 출신이 출신이니 만큼, 조류와 파충류를 따로 분류하는 것이 넌센스가 되는데 그렇다고 그냥 같이 묶기엔 일반적인 인식이 영 그렇지 않기 때문.
다만 석형류(Sauropsida)는 도마뱀까지 포함하는 매우 광범위한 분류고, 조류가 악어와 함께 구성하는 생물분류군은 지배파충류(Archosauria)이다. 그러나 이렇게 되면 도마뱀보다 악어에 더 가까운 거북류의 위치가 애매해져서 악어, 거북, 새 그리고 이미 멸종한 양막류 척추 사지동물군을 묶어서 Archelosauria 혹은 지배파충양류(Archosauromorpha)라고 부른다. 따라서 새(Ave)는 척추동물(Vertebrate)이고, 그 중 네발동물(tetrapods)이면서 양막류(amniote)인 동물들중에서 이궁류(Diapsid) 소속인 석형류(Sauropsid)이지만, 도마뱀보다는 거북에 가까운 Archelosauria이면서 악어와 함께 지배파충류로써 특성들을 공유하는 동물들중에서 날개, 부리 그리고 퇴화된 꼬리가 특징인 동물들을 뜻한다.
분류군이 이렇게 복잡한 이유는 지난 100년간 파충류, 즉 석형류의 분류가 거북류, 뱀류, 도마뱀류, 공룡(조류), 악어류등에 대한 지속적인 연구와 재발견으로 계속 변화했을 뿐만 아니라, 현존하는 특정 분류군에 넣기에 굉장히 애매한 동물들의 화석이 계속 출토되었기 때문이다. 현재 사용하는 생물 분류 단계는 오로지 현생 동물들만을 고려하여 만들었기 때문이다.
그리고 비행의 유무로 비교할 경우엔 타조와 같은 날지 못하는 새들이 "나는 기능이 퇴화된 예외적인 녀석"이 아니라, 비행이 가능한 다른 조류들이 '날아다닐 수 있는 예외적인 녀석'이 되는 셈인데, 실제로 타조나 화식조 같이 육상에서 살아가는 조류들은 비조류 공룡과 가까운 고악류에 해당한다. 물론 현생에는 날지 못하는 새보다 날 수 있는 새가 더 많지만 고대 생태계로 범위를 넓히면 날 수 없는 수각류들이 압도적으로 많을 수밖에 없다.[2]
동영상
각주
참고자료
같이 보기
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