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시간을 내서 산책길을 걷다 보면 차도를 횡단하는 육교 위를 지나는 경우가 많다.
육교에서 좌우에서 가장 많이 눈에 띄는 가로수 수종이 날씨가 추워져 노랗게
단풍이든 은행나무들이 멀리까지 이어져있는 행렬이다.
최근에도 개량된 알이 굵고 수확이 빠른 배양된 종묘를 심는 경우 외는 대부분
꺽꽂이 해서 키운 것을 식재하는 한다 왜냐면 은행나무는 수확(식재후 15~20년
후) 시기가 늦짐도 있지만 씨뿌림해서는 잘 자라지도 않기 때문이기도 하다.
나무 종자에 따라서는 숙주 동물의 내장을 거쳐야 제대로 성장하는 것들이
종종있다. 가장 쉬은 예가 겨우살이인데 약재로 수확하려고 잘 익은 열매를 따서
숙주나무에게 붙여 놓아봐도 새 내장을 통과하지 않은 씨앗은 발아도 잘 않된다.
넓은 차도를 괭음을 내면서 달라는 25톤 트럭이나 중장비 차량들이 지나가는
저녁시간 가로수 은행나무들은 무슨 꿈을 꿀까 생각본 적이 있습니까.
특히 계절적으로 가을이 되면 떨어진 잘 익은 은행을 피하면서 은행나무 밑을
지나가는 행인들이 주고받는 말을 계속 들을 때면 또 무엇을 생각하고들 있을까.
여러분도 기지하듯 지질시대인 트라이아스기 말엽부터 백악기 말 6600만년경에
발생한 운석충돌과 화산폭발로 인해 지구생물이 대멸종을 맞기 전 약 1억6천만
년간 생존했던 공룡이 번성했던 시기는 , 다양한 연대측정법에 따르면, 화석에의한
연구라 약점이 있지만 , 식물이 육지 상륙 후 지의류 형태에서 나자식물로 진화한 것이
3억8천만년전 경이고 최초 겉씨식물이 출현한 것이 3억5천만년전, 속씨식물은 2억5천
만년전 경 중생대였다 그래서 초식공룡이 주식했던 육상 식물은 나뭇잎들이 었다.
나중에 살펴보겠지만 대멸종기를 지나면서 살아남아 현실에 적응(진화)한 종은 육식을
주로 했지만 잡식도 했을 수각류 공룡으로 생각된다.
원인도 마찬가지로 육식을 주로 했던 강인한 종인 네안데르탈인이 아니라 연약했지만
잡식을 했던 연약한 종인 호모사피엔스가 종국에는 육지 취후 지배권을 얻지않았는가.
1. 공룡 이야기
지질시대인 고생대는 2억5천만년전 제3차 페롬기 대량생물(해양생물 96%)멸종으로
중생대가 시작되었고 파충류 시대인 중생대는 6억6천만년경(백악기말) 우주에서 날라온
운석충돌로 연쇄된 해일과 화산폭발, 그리고 산불로 제5차 백악기 대량생물(육지생물의
75%) 멸종을 맞게 되 조류와 포유류의 시대인 신생대(6억5천만년전)인 팔레오기가 열린다.
소행성 충돌로 멕시코만 유카탄반도 연안 칙술루브 충돌구가 직경 80km 이고 깊이
20km인 것을 보면 그 피해는 상상을 초월한 것이었다.
대형공룡은 사라졌지만 조류가 멸하지 않는 한 공룡은 사라지지 않았다.
1964년 미국의 고생물학자가 발견한 수각류 공룡의 한 종류인 데이노니쿠스 화석을
조사한 결과 골격구조가 새와 매우 유사하다는 사실(새의 특징인 차골: 목과 사슴 사이
Y형태 뼈) 발견했다. 다시 말하면 이족보행을 하던 소형 수각류 공룡이 살아남았다는 것
중생대 지상의 왕자로 1000여종을 자랑했던 공룡 중 살아남은 소형 수각류를 살펴보면
첫째. 벨로키랍토르 Velociraptor, 벨로시랩터
용반목> 수각아목> 드로마이오사우르스과> 밸로키랍토르아과>속 :
1923년 몽골 고비 사막에서 미국 뉴욕 자연사 박물관에서 파견한 미국 화석탐사대가
발견했다. 이듬해인 1924년 미국의 공룡학자 헨리 F 오즈번 박사가 Velociraptor로 명명
폴란드의 과학자들에 의해 몽골에서 화석들이 추가로 발견되었고,
1988년 중국 내몽골 자치구에서도 벨로키랍토르의 화석이 발견되었다.
2008년에는 두 번째 종은 벨로키랍토르 오스몰스카이(V. osmolskae)가 명명되었다.
중생대 백악기 후기 동아시아 대륙에 서식했던 소형 수각류 중 한 종류로
몸길이는 약 1.5~2.07m에 몸무게는 15kg 이상, 몸높이는 50cm로 긴 주둥이에 나있는
이빨들에는 톱니 모양의 구조가 있어 살을 찢기 편했을 것으로 보인다.
드로마이오사우루스과 공룡들이 가지고 있는 특유한 구조의 앞발은 오늘날 조류의 날개
처럼 유연성이 비숫하고 팔 쪽으로 접을 수 있었다.
달리는 속도는 최대 시속 65km/h로 최상위 기동성을 자랑했다.
둘 째. 데이노니쿠스 Deinonychus <속명은 '무서운 발톱'>
데이노니쿠스속> 데이노니쿠스 안티로푸스 1969년 명명됨
1964년 미 고생물학자 존 오스룸이 화석발견했고 골격구조가 새와 매우 흡사하다는
사실 발견했다.
데이노니쿠스는 중생대 백악기 전기 지금의 미국 몬태나 주와 와이오밍 주에서
서식했던 드로마이오사우루스과의 공룡이다.
무게는 73~100kg, 몸길이 3.4m, 높이는 87cm인 소형 육식공룡이지만,
덩치로는 드로마이오사우루스과 중에서는 상당히 큰 공룡 중 하나였다.
신체 구조로 보아 상당히 날렵하게 움직일 수 있었을 것 같고, 뒷발 두 번째 발가락에
엄청나게 큰 발톱이 있다. 가장 큰 것은 13cm도 발견되며 사냔감의 몸에 꽂고나 나무나
벼랑을 타는 용도로 생각된다.
셋 째. 디네오벨라토르 노토헤스페루스 Dineobellator notohesperus
키 약 1m , 길이 2.1m 몸무게 18~22kg 소형 육식 깃털공룡
2020년 미 펜실베이니아주립대 스티븐 야신스키 박사팀은 뉴멕시코 산후안 분지
백악기 암석층에서 (약 6700~6800만 년전 드로마이오사우루스과) 발견한 수각류로
아시아에서 북미대륙으로 옮겨와 분화한 것으로 추정되며 벨로키랍토르와 마찬가지로
팔뚝뼈 화석에서 깃이 인대로 연결된 것이 확인됐다.
백악기 후기 개방된 분지에서 다양한 동물을 무리지어 사냥한 것으로 추정된다.
이 육식공룡은 인근 멕시코만 유카탄반도 연안 거대 소행성이 충돌해 생물이 대량으로
멸종한 사건이 발생하기까지 100만 년이 채 남지 않았던 시대에 생존했던 것으로 추정
채찍처럼 긴 꼬리 덕분에 치티처럼 빠른 속도와 민첩성을 이용해 먹이감 사냥했다.
그리고 디네오벨라토르는 날카로운 이빨 외에도 강력한 뒷발로 먹이르 찢을 수 있었다.
벨로키랍토르는 중생대 백악기 후기 동아시아 대륙에서 서식했던 드로마이오사우루스과의
수각류 육식 공룡으로 21세기 들어서 공룡과 새의 관계성과 동시에 드로마이오사우루스과
공룡들에게 깃털이 달려있었다는 사실이 밝혀지면서, 현재의 드로마이오사우루스과 공룡들은
마치 이빨과 앞발, 꼬리가 달린 맹금류와도 같은 독특한 모습으로 그려진다.
2007년 벨로키랍토르 앞다리뼈에서 깃털 부착점으로 추정되는 흔적(외피 증거)이 발견되면서
이 종이 잘 발달된 날개를 가졌을 거라는 견해가 학계에서 지배적이였다.
넷 째. 용반목 수각아목 육식공룡의 짝짓기
공룡의 교미는 오랫동안 과학자들이 답을 찾지 못한 문제다.
위 사진 공룡(프시타코사우루스 SMR R 4970)은 가장 많은 종을 거느린 공룡속으로
그만큼 서식범위도 넓었다. 각종 마다 두개골의 형태변이도 꽤 심했고 골격 크기도
달랐다. 체형은 다 비슷했다. 크기 1,5~2m 체중 20kg 깃털 존재가 확인 된 공룡이다.
그런데 최근 공룡의 가진 독특한 특징을 가지고 새로운 아이디어가 나왔다.
'온화한 이곳의 어느 화창한 날 , 초기 백악기 중국 북동부에 있었던 어느 제홀 생물군.
작은 프시타코사우루스가 물을 마시러 호수로 갔다. 이 공룡은 거의 다 컷지만,
몸길이는 약 91cm에 불과했다. 프시타코사우루스는 두 발만 사용해 천천히 물가로
다가갔다 그런데 앵무새 부리 같은 입으로 물을 마시려 몸을 숙이다가, 미끄러져 익사한다'
그렇게 호수 바닥에 가라앉은 공룡은 둔부를 드러낸 채 숨을 거뒀으나 화석이 됐지만
내장 등 연부조직이 잘 보존된 그 둔부는 미래 인류에게 생식기 연구를 위한 단초가 됐다.
그렇다면 이 공룡의 후구(몸의 뒷부분)는 우리에게 무엇을 알려주는가?
우선, 공룡의 친척인 조류와 악어처럼 공룡도 배설강을 가지고 있었다는 점이다.
배설강은 포유류를 제외한 모든 육상 척추 동물에서 쉽게 볼 수 있다. 배설과 소변,
교미 및 출산이 이뤄지는 하나의 구멍이 총배설강이다.
현생 조류가 포함된 수각류의 짝 짓기는 다른 공룡보다 예측이 상대적 쉽다.
현생 새의 97% 정도가 총배설강으로 교미를 하듯 가벼운 공룡(벨로키랍토르 등)은
닭처럼 총배설강으로 접촉하거나 반대로 거대한 수각류는 총배설강 보다는
오리나 타조처럼 수컷의 생식기를 암컷의 몸 안에 넣을 가능성이 크다.
새들의 성에는 교미라는 본능적인 욕망 이상의 일들이 일어난다.
야성적이고 호화롭고 생동감 넘치는 구애에는 인간이 감히 명함을 내밀 수 없다.
새들의 구애 의식의 역사는 공룡시절로 거슬러올라간다.
2016년 미국 콜로라도대학교와 함께 2011년부터 2014년까지 콜로라도 서부에서
작업하던 과학자들이 공동 학술조사를 벌인 결과 미국 콜로라도주의 백악기 지층에서
육식공룡이 발로 땅을 판 흔적화석(trace fossils)을 발견했다고 밝혔다.
연구진에 따르면 이번에 발견된 화석은 약 1억 년 전 중생대 백악기 화석으로,
매우 선명한 발톱으로 긁은 자국들이 다양한 크기와 깊이로 남아있다.
최대 지름이 2m에 달할 정도로 거대한 흔적도 있는 것으로 확인됐다.
이번 화석은 동물이 짝짓기하기 전 일어났던 행위가 증거로 발견된 최초의 사례다.
수컷 육식공룡들이 짝짓기 시기 선택을 받기 위해 장기자랑을 벌이고, 춤을 추어
짝에게 사랑을 고백하고 암컷이 선택해 교미하는 '성적 선택'이 이뤄졌다는 것을 보여준다.
이런 구애 방식은 파충류와 새 종류에서 발견됐으며 현생 동물 가운데 물떼새, ,
바다오리, 타조가 비슷한 행위를 통해 짝짓기하는 것으로 확인됐다.
이 동물들은 암컷 앞에서 흙이나 모래를 파서 구덩이를 만드는데,
이것을 결코 둥지로 사용하지는 않고 오로지 구애의 목적으로 사용한다
연구진은 이번에 발견된 흔적화석을 남긴 육식공룡이 몸길이 11.5m, 무게 최대 7t의
거대한 포식공룡인 아크로칸토사우루스(Acrocanthosaurus)라고 추정하고 있다.
이 공룡은 당시 지역 생태계 먹이사슬의 최상위 포식자로,
함께 살던 초식공룡을 주로 공격해 잡아먹었다고 본다.
흔적화석이 콜로라도주 서부 3곳과 동부 1곳에서 총 50여 개가 발견됨으로써
공룡들이 공동으로 구애 행동을 했다는 사실도 확인됐다.
2. 고사리. 은행 이야기
지질시대의 환경과 관련 생물 정리해 보면
# 선캄브리아 시대(46억~5.42억년 전)
스트로마톨라이트(시생대) : 35억년전 시아노박테리아 생성한 퇴적구조물 多 발견
# 고생대(5.42억년 전 ~ 2.51억년 전) 고생대 말에는 육지 초대륙 판게아(3억 년 전)로 됨
데본기 : 어류가 번성하고 양서류가 출현하였다. 식물계에서는 고사리류가 번성하였다.
페름기 : 양서류가 번성하고 겉씨식물이 출현하였다. 판게아 형성 해수면 낮아짐
# 중생대(2.51억년~ 0.65억년전) 트라이아스기>쥐라기>백악기/ 팔레오기(신생대)
쥐라기 말부터 백악기 동안 지각 변동이로 판게아 분리
쥐라기 : 공룡이 더욱 번성하였고 조류 출현, 겉씨식물이 번성하여 대삼림을 이루었다
백악기 : 속씨식물이 출현하였고, 백악기 말에 공룡 등이 멸종하는 생물계에 대변동
고생대 대본기(3억8천만년경)에 겉씨식물이 출현하였고 공룡시대인 중생대에 전성기를 맞이
한다. 속씨식물은 2억5천만~1억1천만년전 백악기 전기에 출현한 것으로 보면 초식 공룡류가
먹은 나무 열매 중 육즙이 풍부한 은행나무 열매인 분홍색 은행(과실)였음에 의문 여지가 없다.
그러면 연관 선상에서 고생대 식물인 나자식물 고사리와 속씨식물 은행나무의 번식에 대해
살펴보자.(둘 다 특이하게 정자 이동이 있다)
- 고사리 번식(세대교번)
다 자란 고사리의 잎 뒷면에는 포자낭이 있고 포자낭에서 땅에 떨어진
포자가 자라서 전엽체가 된다
전엽체는 평평한 심장 모양으로 녹색을 띠며 지름은 5㎜ 정도인데
이 전엽체 뒷면에 장정기와 장란기가 있다.
장정기 속에서 만들어진 정자는 장란기 속에서 생긴 난자가 있는 곳까지
수분이 있는 곳을 따라 헤엄쳐 가서 수정한다.
수정한 난세포는 전엽체의 장란기 속에서 싹을 틔워 생장하여 새로운 고사리 실체가 된다.
고사리류에서는 포자를 만들어 번식하는 무성생식 시대와 난세포와 정자가 수정하여
새로운 고사리가 되는 유성생식 시대를 반복하는데 이것을 세대교번이라고 한다.
- 은행나무 번식 ( 소철 포함)
수나무 꽃가루 암나무 밑씨의 밀액에 붙으면 3개월간 수정이 시작된다.
안착한 꽃가루는 밀액의 영양분을 흡수하여 가지 모양의 화분관을 만든다.
화분관에 있는 정자는 수정시기가 임박하면 세포분열을 하여 나선형 섬모를 가진
정충(정자)로 성장(변신)한다.
화분관이 터지면 섬모는 1초에 최대 28번을 회전시키며 헤엄을 치며 난세포 향한다.
정자들은 인간의 것처럼 조금씩 움직여 직접 난세포를 찾아 들어가 수정하는데
은행열매는 수정과 관계없이 성장한다.
이것은 정자가 필요없는 속씨식물과는 다른 유구성과 유일성을 가진 수정방식이다.
은행나무는 보통 나무와 달리 수정기간이 130~140일이 걸릴 만큼 길다.
은행나무는 긴 수정기간과 사람처럼 정자로 수정하는 게 특징이다.
은행나무종들은 백악기 중기부터 쇠퇴하는데 트라이아스기 후기 3-4계통(약 1000종)으로
분화한 집단 중 현존하는 은행으로 이어지는 계통 하나만 남고 나머지 계통은 백악기에
이미 멸종한다.(트리케라톱스 같은 초식공룡은 당시 식물의 씨앗을 퍼뜨리는 ‘농부’였다)
* 은행나무 수정과정
3. 진화의 측면에서 본 공룡의 자손의 짝짓기
암수로 분류된 생물의 경우 유전자를 남기는 방법으로 짝짓기는 필수가 아닐 수가 없다.
행동의 관점에서 동물의 짝짓기는 진화의 현장이며 자연선택의 최첨단 행동(성선택)으로
행동수준에서 짝짓기에 성공한 놈만이 최대목표인 후세에 자신의 유전자를 남길 수가 있다.
그런데 새들의 짝짓기 행동은 정성이 필요함에도 허무할 정도로 짧다.
수컷은 암컷의 마음을 사로잡으려 한껏 춤과 노래를 뽐내고 먹이까지 갖다 받치며
정성을 다하지만 정작 정자를 암컷에게 전달하는 행위는 순식간에 끝난다.
이것은 새들의 독특한 해부학적 구조 때문이다.
관계 부위에 배설과 생식을 나누지 않고 총배설강에서 모두 담당하는데,
새들이 교미는 암수가 총배설강을 열어 서로 접촉하고 그 순간 수컷이 사정하는 것이 전부다.
동물 진화에서 가장 큰 수수께끼의 하나는 대부분의 새 수컷에게 생식기가 없거나
아주 작게 축소됐다는 사실이다.
현존하는 포유류 중에서 가장 원시적인 종들 중 단공류(오리너구리 등)는 다른 포유류
와 다르게 알을 낳는다. 직장과 생식기관이 이어져 있는 총배설강을 가지고 있다.
짝짓기를 할 때 정자를 보내는 기관과 질이 같이 있는 이런 동물의 자손은 알로 태어난다.
일반적으로 닭을 포함한 조류의 생식기는 별도로 독립된 기관으로 발달하지 않은 채
항문과 합쳐있다. 수컷의 경우 포유류의 음경에 해당하는 생식돌기가 항문 안쪽에
위치해 있다.
돌출한 생식기는 정자를 효과적으로 전달하는데 도움이 된다.
새 또는 조류는 백악기 대멸종에서 살아남은 수각류 공룡을 의미한다.
분류에 따라서는 8,800 ~ 10,200 종이 분포하는 것으로 추정한다.
그런데 조류의 97%인 약 1만 종의 수컷에게서 외부 생식기가 사실상 없어진
것은 무엇 때문이고 어떻게 그런 일이 일어났을까.
학자들은 이런 의문이 발달 단계에서 해명한 연구 결과를 내놓았다.
대상은 닭과 오리였다.
연구진은 달걀과 오리알의 수정란이 발달하는 과정을 자세히 조사하면서
흥미로운 사실을 발견했는데 두 개체 모두 나중에 생식기로 자라날 부위가
처음에는 똑같이 발달한다는 것, 그런데 이 생식기의 싹이 오리는 정상적으로
발달하지만 ,닭은 며칠 안에 성장을 멈추고 곧 사라져버린다는 것이다.
원인은 뼈형성 단백질4(BMP4 Bone Morphogenetic Protein 4)임을 밝혔다.
이 단백질 인자가 형질전환 성장인자로 apoptosis(세포죽음)을 이끌었다는
것으로 오리 알을 대상으로 이 인자를 투하하자 오리알에서도 생식기가 자라지
못함을 확인했는데 숫닭의 생식기가 어떻게 축소되었는지는 아직까지 모른다.
이에 대해서는 여러 가설이 있지만 가장 유력한 가설은 암컷이 수컷 선택설이다.
즉, 암탉이 생식기가 작은 수컷을 선택함으로써 수컷에 대한 통제력을 높이려고
하기 때문이라는 것
즉 돌출한 생식기가 없는 새들은 ‘배설강 키스’라 불리는 교미행동을 하는데
암컷이 협조가 필수적인데 암컷과 수컷이 배설강을 맞대고 정액를 전달하는
짧고 어설픈 행위에 암컷이 몸을 흔들어 버리면 정상적으로 충분한 정액이
암컷이 배설강을 통해 안으로 들어가기 어렵다.
또 다른 유력한 가설에는 BMP4와 관련된 새들의 진화과정에서 몸에 일어난
변화로 새들의 특징인 깃털 형성, 이빨의 상실과 부리형성 등 하늘을 비행하는
월등한 변화를 획득하는 과정에서 발생한 3%를 제외한 대부분의 새들에게
발생된 일련의 변화 중 하나인 돌출된 생식기의 상실로 본다.
반면 오리뿐 아니라 타조 레아 키위 등 날개가 퇴화해 땅에서 사는 일부 새들은
음경을 갖고 있다. 타조 수컷이 경우는 길이가 30cm 가량의 음경이 있어 짝짓기를
할 때뿐만 아니라 배설을 할 때도 수컷의 총배설강이 뒤집히며 휘어져 빠져나온다.
그러나 큰 음경을 갖고 있으나 교미시간만은 다른 조류처럼 매우 짧다고 한다.
반면 오리의 수컷 생식기는 형태가 다양하고 수컷끼리 경쟁이 심할수록 음경 길이
(30 ~40cm 정도)가 길어지는 등 조류의 생식기 진화 연구에 최적이 대상이라고 한다.
특히 나사처럼 꼬인 오리의 음경 형태는 과학자들의 관심을 모았다.
대부분의 새들은 음경이 없지만 예외로 거위, 백조류 중의 일부는 인간의
음경처럼 생겨서 암컷의 몸속으로 들어가는 기관이 있다. 이물새들은 파충류 선조에서
발견되는 남근을 유지하고 있으며 일부 오리류에서는 반시계 방향의 코르크 따개처럼
뱀 모양의 인상적인 남근이 몸 길이 만큼 자라며 암컷의 생식기관을 따라서 정자를 최대한
깊숙이 전달하여 수정의 기회를 높인다. 그러나 암컷의 생식기도 화려하고 복잡하게 진화했다는
것을 알게되었다. 암컷의 생식관 역시 나선 형태이며 놀랍게도 수컷의 음경과 반대방향인
시계방향으로감아 돌아갈 뿐만 아니라 중간에 최대 3개까지 가지가 갈라지며 ,
일부는 텅 빈 주머니로연결되기 때문에 수컷의 정자가 난자까지 이동이 쉽지않다.
퍼트리샤 브레넌은 " 어느 수컷의 정자로 난자를 수정할지는 암컷이 결정합니다."라고 말합니다.
(암컷의 교미 중 35%가 강요로 이루어지지만 종국 3~5%만 수정된다.)
대부분의 오리는 일부일처제이지만, 상당수의 수컷은 이미 짝이 있는 다른 암컷과 강제로
짝짓기를 시도한다. (신혼 금침에 수놓아진 원앙새의 경우도 마찬가지라고 한다.)
실제로 오리 가운데 강제 짝짓기의 비율은 30∼40%에 이른다.
수태 성공률은 저조하지만 수컷 생식기이 이런 변화는 오랜 진화과정의 섹스전쟁 결과라
한다. 그리고 오리는 암컷 한 마리가 수컷을 바꿔가면서 한 쌍을 이루는 경우도 빈번하다.
날지 못하는 현생 조류 중에서도 중생대의 비조류 공룡들에 좀 더 가까운 고악류를
대표하는 종이 타조이다.
홀로세에 강건한 무서운 새로 명명됐던 디노르니스 로부수투스 Dinornis는 인간이
오기 전 뉴질랜드에 살았던 크기 3,6m 무게 230~278kg 의 고악류 새였다.
타조의 수컷은 신장 2.1m~2.75m, 체중 100~150kg이며 암컷도 신장 1.75m~1.9m 정도다
하늘을 나는 새들과는 다르게 달리기에 좋은 다른 특성을 가지고 있다. 가슴뼈와 그것에
그에 부착된 근육이 발달하지 못하였고, 날개도 몸집에 비해 작고 약해서 비행에 사용하지
못하지만 날개깃이 크고 많기 때문에 달릴 때 균형 잡기, 체온 유지, 새끼 품기, 위협 등
다양한 용도로 사용할 수 있다.
날개가 발달하지 못한 대신 하체가 집중적으로 발달했다 매우 빠른 속도로 오래 달릴 수
있는데, 최대 속력은 약 72km/h 정도이며 50km/h 이상의 속도를 오랜 시간 유지할 수 있다.
수컷 타조 1마리당 최대 5마리의 암컷까지 거느린다. 이 일부다처제 형태에서 가장 힘이 센
암컷과 수컷이 알을 품고 새끼를 기르며 수컷과 관계 맺은 다른 암컷들은 그냥 알을 낳기만
한다. 이 암컷들은 자기가 직접 알을 품지 않고 우두머리 암컷의 둥지에 알을 낳는다.
짝짓기는 번식기가 되면 수컷은 여러 명의 암컷과 짝을 이루고 암컷은 여러 수컷과 짝을
지어야 한다. 수컷은 암컷을 끌어 들이기 위해 약간의 춤을 추면서 몸을 굽히고 검은색
흰색 날개깃을 번갈아 가며 날개짓하고 암컷이 앉으면 수컷이 뒤에서 상당히 발달된
음경을 결합시킨다.
그리고 2011년 또 다른 사실이 미국 연구자들에 의해 발견된다.
이전까지는 타조의 음경도 다른 척추동물과 마찬가지로 혈관이 확장하면 발기한다고
확인없이 당연히 받아드려졌으나 수컷 타조를 해부한 결과 생식기 버로 밑에 스펀지
모양의 림프 생성 조직이 있는 것을 확인하면서 타조 등은 음경이 혈액이아닌 림프에
의해 발기한다는 사실이 밝혀진다.
림프는 혈액과 함께 동물의 주요한 체액으로 노폐물의 제거와 면역세포의 전달 등
주요한 구실을 한다. 일부 조류가 모두 림프를 이용한다는 사실은
이들의 공통 조상이 혈액발기 서 림프발기로 진화적 전환을 했다는 증거가 되기 때문
에 진화론적으로 중요한 의미를 지니게된다.
과거 새들은 일부일처제를 유지하는 종으로 여겨졌으나 DNA 감식으로 친자 확인이
가능해진 이후 새들의 혼외부계율 (불륜 비율)이 상당이 높은 것이 밝혀졌다
통계를 찾아 보면 평균 10%(2006년)에서 18%(2012년)로 향상성을 본인다.
브리짓 스터치버리 (Stutchbury, Bridget) 캐나다 요크대학 생물학과 교수로
행동생태학자, 조류생태학자 그녀는 20년간 남·북아메리카의 숲과 정글을 헤치며
명금류의 행동을 연구해왔는데 경력의 대부분을 새들의 간통 연구에 바쳤은데
섹스와 간통, 배신과 이혼에 얽힌 새들의 사생활뿐만 아니라 환경변화에 적응하기
위한 새들의 생존전략을 밝혀내왔다.
그녀는 다음 세기 안에 전체 새의 15%가 멸종, 1000종 이상의 새가 사라질 것이라고
예측한다. 그녀는 인간은 새들의 행동을 변화시키고, 선택압을 바꾸어놓고,
주어진 행동의 득과 실을 재조정할 수 있고, 새들의 진화를 재설계하는 데 힘을
보탤수 있다고 믿는다.
새들의 짝짓기와 번식에 관한 한 암컷이 선택권을 갖고 수컷들을 무한경쟁으로 몰고
간다는 성 선택 이론으로 조류 세계의 엽기적 진실을 설명한다.
수컷이 암컷의 혼외정사를 속수무책 지켜볼 수밖에 없는 경우가 꽤 많다는 것
암컷보다 화려하고 아름다운 외모를 가진 수컷도 암컷의 선택을 받기 위해
아름다운 깃털로 치장하거나 아침마다 춤 공연을 벌이거나, 멋진 노랫소리로
자신의 매력을 과시하는 것 역시 자신의 DNA를 남기기 위한 생존 경쟁으로 본다.
이것은 야생동물이 자연에서 살아가고 후손을 이어가기 위하여 선택하는 다양한
생존 전략 중 하나로 본다.
결국 그녀는 진화론적 측면에서 짝짓기의 열쇠(성 선택)를 암컷이 쥐었기 때문에
자연선택과 함께 새들은 짝짓기 전쟁에서 살아남으려고 놀랍도록 복잡한
성 전략을 진화시켜 왔다는 것이다.
옥스퍼드대 동물학과 토마소 피자리 교수팀이 특이한 성식활동인 닭의 ‘거짓 짝짓기’에
대한 연구실험이 있었다.
연구팀은 아시아 남부지역이 원산지인 붉은 야생닭 암컷 11마리를 대상으로 생식기의
입구에 마개를 씌우고 수컷들 사이에 풀어놓고 교미 활동 하게했다.
조사결과 ‘거짓 짝짓기’를 한 암탉은 일반 암탉에 비해 당장은 또 다른 수컷과 교미하는
행동이 현저히 줄어들었다고 한다. 가장 강한 숫놈이 행한 가짜 교미효과가 발휘된 것이다.
암컷은 발정기에 이르면 본능적으로 여러 수컷과 교미를 한다. 이때 암컷 생식기의
내부에서는 수컷이 다른 여러 정자들 사이에 먼저 난자에 도착하려는 경쟁이 벌어진다.
이는 단순한 짝짓기 자세로 정자를 계속 방출하는 에너지 소모를 줄이는 부권의 묘안이었다.
어떤 종류의 새는 새끼 중 절반 이상에 해당하는 남의 자식을 먹여 살리려고
수 백번 이상의 먹이잡이 비행을 왕복하는 수컷도 암컷의 혼외정사를
의심할지라도 자녀양육을 계속한다.
수컷은 어떤 새끼가 자기 자식인지 구분할 수 없다
그래도 최소한 한 마리는 친자일 것이 므로 간단히 정리하고
마치 간통이 전혀 일어나지 않은 듯 행동하는 전략을 발전시켰다 한다.
한편 네덜란드 그로닝겐대학교 미쉘 마그래스 박사 팀의 연구 관찰에 의하면 암컷 새가
원래 파트너 이외의 수컷과 교미해 낳은 알의 75%가 더 빨리 부화하고 더 크게 자라는
것으로 나타났다. 일반적으로 일찍 부화한 새끼는 뒤늦게 알에서 깨어난 다른 형제보다
활동력이 더 좋다. 그들은 초기 발달 상태가 좋아 크기에서 유리하고 둥지에서
먹이 경쟁에서 유리해서 일찍 부화는 새들에게 중요한 의미를 갖는다.
그리고 영국 셰필드 대학·바스 대학의 안드라스 리커· 로버트 프랙클톤교수
공동 연구진은 총 197종에 달하는 다양한 새들의 짝짓기 습성을 분석한 결과,
전반적으로 새들의 암수관계는 일부일처제보다는 지속적으로 파트너를 바꿔가는
것으로 상당히 문란하다고 관찰 결과를 발표하면서 동물들은 짝짓기를 하고
지상 목표인 자손을 보기 위해 쌍을 형성하기에 암컷은 종족번식의 상대방(수컷)이
파트너로써 가치가 있는지 판단하는 것을 최선으로 보는 것 같다.
따라서 번식에 도움이 되지 않으면 또 다른 누군가를 계속 찾게 된다는 것이다.
더욱 흥미로운 것은 암컷 성비율이 높은 새 집단일수록 ‘이혼’할 확률이 높았고
반대로 수컷 성비율이 높을수록 ‘불륜’ 등의 부정행위가 많아지는 것으로 나타났다는 점이다.
동식물학자인 로버트 프랙클톤 교수는 “남녀 구성성비에 따라 이혼, 불륜 특성이 달라지는
점은 인간사회와 비교해 놀랍도록 유사한 것“이라며 ”이는 인간사회와 동물사회 모두
‘남녀성비’에 큰 영향을 받게 된다는 점을 증명 한다“고 전했다.
다윈은 영리한 개체가 짝으로 선호되기 때문에 짝의 선택은 장식이나 노래 못지않게
인지능력의 진화에 기여할지 모른다고 생각했다.
" 똑똑한 "짝은 암컷에게 직간접적인 이익을 줄 수있다고, 직접적인 이유는 다양한 조건에서
먹이를 더 잘 찾아낸다거나 더 좋은 피난처를 제공하여 생존 확률과 자손의 수를 늘리는 것,
반면 건강, 수명, 생식의 성공에 휼륭한 인지 능력을 가진 자손을 낳는 다는 간접적 이익이다.
그러나 새들이 정말 인지능력을 보고 짝을 고르는지 증명하기에 어려웠지만, 이 사실을 좀더
직접적으로 증명한 천재적 연구가 있었다.
2019년 중국 과학원 동물연구소의 첸지아니와 동료들은 사람들이 반려새로 흔히 기르는
사랑앵무새로 실험을 했다. 이 실험에서 연구자들은 암컷 사랑앵무에게 수컷 두마리와 교제
하게 하면서 누구에게 더 호감을 주는지 확인했다.
그런 다음, 암컷이 덜 좋아하는 수컷에게 일주일 동안 특별 훈련을 시킨 다음 암컷 앞에서
두 수컷에게 먹이상자를 주고 열고 먹이를 꺼내는 문제를 풀게했다. 물론 훈련 받은 수컷은
능숙하게 열었다. 관찰이 끝나고 암컷에게 다시 한번 두 수컷 중에 하나를 고르게 했더니
마음을 바꾸고 첨에 퇴짜를 놓았지만 능숙하게 문제해결사임을 보여준 수컷을 선택했다.
새는 뇌가 작아서 멍청할 것이라는 선입견을 가져서 '새 대가리'라고 했지만 틀린 생각이다.
과학자들은 새의 지능이 매우 높아서 뇌는 적지만 아주 성능이 뛰어난 고성능 컴퓨터와
같다고 한다. 일부새는 지능이 7세 아이와 같고, 기억력이 뛰어나고 정보를 공유 전파하며
자아인식(마음의 이론)을 갖고 있으며 인과관계를 이해하고 정의로 심판도 한다.
*
이상
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참고서적 :
자연에는 이야기가 있다 조홍섭 2013 김영사
위키백과http://ko..wikipedia.org
새 노아 스트리커(박미경 역) 2017 니케북스
새들의 방식 제니퍼 애커먼(조은영 역) 2022 까치글방
2023.10.25. 한바다.
