뛰어난 보존 상태와 발 구조를 통해 초기 수각류 비행자의 생태적 전환과 생활 방식이 드러납니다.

Jun 18, 2023

Nature Communications 13권, 기사 번호: 7684(2022) 이 기사 인용

12,000회 액세스

1 인용

637 알트메트릭

측정항목 세부정보

각질화된 발가락 패드와 발 비늘의 형태, 발 관절의 경첩, 발톱 모양 및 크기는 모두 살아있는 새의 잡는 능력, 커서성 및 먹이 방식을 알려줍니다. 여기에 제시된 것은 초기 수각류 비행체의 화석 발에서 나온 형태학적 증거입니다. 발 연조직과 관절 관절은 레이저 자극 형광을 사용하여 정성적으로 평가됩니다. 페달 클로 모양과 크기는 전통적인 형태학을 사용하여 정량적으로 분석됩니다. 우리는 초기 수각류 비행체의 진화 생태를 더 잘 이해하기 위해 기존 증거 중에서 이러한 발 데이터를 해석합니다. 안키오르니스(Anchiornis)와 시조새(Archaeopteryx)와 같은 쥐라기 전단지는 상대적으로 지상 생활 방식을 암시하는 적응을 보여줍니다. 초기 백악기 전단지는 Confuciusornis와 같은 일반 주의자 및 등반 Fortunguavis와 같은 전문가를 포함하여 더 많은 공중 생활 방식으로 다양화됩니다. 쥐라기 후기 베를린 시조새(Berlin Archaeopteryx)와 백악기 초기 사피오르니스(Sapeornis)와 같은 일부 초기 새들은 표본으로 추출된 현생 조류들 사이에서 독특해 보이는 복잡한 생태학을 보여줍니다. 새가 아닌 비행자로서 미크로랍토르가 보다 전문화된 맹금류 생활 방식과 유사점을 찾는 것은 예상치 못한 일입니다. 매와 같은 특징은 당시 알려진 수각류 전단지 중에서는 드물며, 이는 새가 아닌 일부 전단지가 오늘날 새가 담당하는 특수한 역할을 수행함을 시사합니다. 우리는 초기 수각류 비행체 사이에서 비행이 발전함에 따라 변화하는 다양한 생태학적 프로필을 보여 주며, 일부 비조류 비행체는 더 복잡한 생태학적 역할을 가지고 있습니다.

초기 수각류 플라이어의 생태는 해부학, 식이, 운동 능력 및 서식지1,2,3,4,5,6,7,8과 관련된 이전 연구에 의해 부분적으로 밝혀졌습니다. 살아있는 새의 발 해부학은 그들이 수행하는 다양한 생태학적 역할로 인해 크게 다릅니다9,10,11,12. 이러한 생태학적 역할에는 날아다니는 새의 다리 기반 발사, 앉기, 넘어지기, 수영, 먹이 포획 및 절단이 포함됩니다13,14. 기존 생태학적 데이터1,2,3,4,5,6,7,8의 맥락에서 발가락 패드, 발 비늘, 발톱 및 관절을 살아있는 새와 비교하여 초기 수각류 비행체의 생태학적 프로필을 개선합니다. 특히, 우리는 가장 잘 보존된 표본과 레이저 자극 형광(LSF) 하에서 볼 수 있는 연조직과 관절 세부 사항을 결합하고 전통적인 형태학을 사용하여 발톱 모양과 크기를 정량적으로 분석합니다.

포도테카(podotheca)라고 불리는 발의 각질화된 덮개는 발바닥 표면의 살찐 발가락 패드, 손가락의 측면 및 등쪽 표면, 중족골 부분을 집합적으로 덮는 다양한 비늘 유형을 포함합니다. 현대 조류의 비늘과 발가락 패드의 형태적 차이는 운동 및 먹이 선호도와 상관관계가 있습니다10,11. 특히, 납작한 발가락 패드는 앉거나 땅에 사는 새, 또는 음식을 조작하기 위해 발을 사용하는 비약식 새(예: 앵무새)에서 발견됩니다10. '잘 발달된' 패드(즉, 측면에서 볼 때 적당히 볼록한 반렌즈형 윤곽이 있는 패드) 및/또는 '돌출된' 패드(즉, 측면에서 볼 때 강하게 볼록하고 반 타원형 또는 반원형 윤곽이 있는 패드)는 다음과 같습니다. 사냥을 위해 발을 사용하는 현대 새에서 주로 발견되는데, 이는 추가 그립을 제공하기 때문입니다10. 현생 랩터 발의 발바닥 표면에 있는 그물 모양의 비늘 역시 먹이 선호도를 반영합니다. 날카롭게 뾰족한 망상 비늘('침상'이라고 함)은 전문 어류인 물수리(Accipitriformes: Accipitridae: Pandion sp.)와 가장 일반적으로 연관되어 있지만 움켜쥐는 랩터(예: 매, accipitrids) 사이에 널리 퍼져 있습니다. 음식 조작에 사용되는 큰부리새 발(ramphastids)과 수직 등반에 능숙한 일부 딱따구리(picids)11에서도 다소 날카로운 그물 모양의 비늘이 발견됩니다. 돌출된 패드와 마찬가지로 스피큘은 추가 그립을 제공하며 이는 먹이를 잡기 위해 발에 의존하는 맹금류에게 매우 중요합니다.