[논문] 과학자들은 열대 지방에 왜 이렇게 많은 다채로운 새들이 있는지, 그리고 이러한 색상이 시간이 지남에 따라 어떻게 퍼지는지 알아냈습니다.

창밖으로 보이는 새들의 색상 팔레트는 당신이 사는 곳에 따라 달라집니다. 적도에서 멀리 떨어져 있다면 대부분의 새들은 칙칙한 색상을 띠는 경향이 있지만 열대 지방에 가까울수록 점점 더 화려한 깃털을 볼 수 있을 것입니다.

과학자들은 열대 지방에 다른 지역보다 더 많은 화려한 색상의 새가 있는 이유에 대해 오랫동안 의문을 품어 왔으며 또한 그 화려한 색상의 새가 처음에 어떻게 그곳에 왔는지 궁금해했습니다. 즉, 그 화려한 깃털이 열대 지방에서 진화했는지 또는 열대 조류 다른 곳에서 이 지역으로 온 다채로운 조상이 있습니다.

저널에 발표된 연구에서 자연 생태학 및 진화과학자들은 지구 전역에 걸쳐 색깔이 어떻게 퍼져나가는지 알아보기 위해 9,409마리의 새에 대한 데이터베이스를 구축했습니다.

연구진은 무지개빛의 다채로운 깃털이 조류의 생명 나무에서 415번 유래되었으며, 대부분의 경우 열대 지방이 아닌 곳에서 유래되었다는 것을 발견했습니다. 또한 모든 현대 조류의 조상도 무지개빛 깃털을 가지고 있었을 가능성이 높다는 것입니다.

시카고 필드 박물관의 연구 과학자이자 논문의 주저자인 채드 엘리아슨은 “수십 년 동안 과학자들은 열대 지방에 더 밝거나 더 화려한 종의 새들이 있다는 가설을 가지고 있었습니다.”라고 말합니다.

“우리는 이러한 추세를 이해하는 데 도움이 되는 메커니즘을 찾고 싶었습니다. 밝은 색 “거기에 도착한 후 시간이 지나면서 새 가계도 전체에 어떻게 퍼져나갔는지에 대한 내용입니다.”

동물에서 색상이 생성되는 두 가지 주요 방법은 색소와 구조입니다. 세포는 멜라닌과 같은 색소를 생성하는데, 이는 검은색과 갈색 색상을 담당합니다. 한편, 구조적 색상은 빛이 세포 구조의 다양한 배열에서 반사되는 방식에서 나옵니다. 빛이 물체에 닿는 방식에 따라 변하는 무지개빛 반짝임인 무지개빛은 구조적 색상의 한 예입니다.

열대 조류는 화려한 색소와 구조적 색상의 조합에서 색상을 얻습니다. 엘리아슨의 연구는 구조적 색상에 초점을 맞추었기 때문에 그는 열대 조류의 색상 요소를 탐구하고 싶었습니다. 그와 그의 동료들은 9,409종의 조류에 대한 사진, 비디오, 심지어 과학적 삽화까지 꼼꼼히 살펴보았습니다. 이는 과학에 알려진 약 10,000종의 살아있는 조류의 대부분입니다. 연구자들은 어떤 종이 ​​무지개빛 깃털을 가지고 있는지, 그리고 그 조류가 어디에서 발견되는지 추적했습니다.

과학자들은 새의 색상과 분포에 대한 데이터를 DNA를 기반으로 하는 기존 가계도와 결합하여 알려진 모든 가계도를 보여주었습니다. 새 종류 서로 관련이 있습니다. 그들은 정보를 모델링 시스템에 입력하여 기원과 확산을 외삽했습니다. 무지개 빛. “기본적으로 우리는 많은 수학을 했습니다.”라고 Eliason은 말합니다.

현대 종이 서로 어떻게 관련되어 있고 어디에서 발견되는지, 종이 형성되는 전반적인 패턴과 색상과 같은 특성이 시간이 지남에 따라 어떻게 변하는지를 감안하여 모델링 소프트웨어는 오늘날 우리가 보는 새 색상에 대한 가장 가능성 있는 설명을 결정했습니다. 열대 지방 외부의 화려한 새가 수백만 년 전에 종종 이 지역으로 와서 점점 더 다른 종으로 분화했습니다. 이 모델은 또한 모든 현대 새의 조상에 대한 놀라운 사실을 보여주었습니다.

배경 설명으로, 새는 공룡의 특수 그룹입니다. 가장 오래된 새인 시조새는 1억 4천만 년 전에 살았습니다. Neornithes라는 새 하위 그룹은 8천만 년 전에 진화했고, 이 그룹은 6천 6백만 년 전의 대량 멸종에서 살아남은 유일한 새(그리고 공룡)가 되었습니다.

모든 현대 새는 Neornithes에 속합니다. Eliason과 그의 동료들이 만든 모델은 8천만 년 전 모든 Neornithes의 공통 조상이 여전히 새 가계도에서 반짝이는 무지개빛 깃털을 가지고 있었다고 시사합니다.

엘리아슨은 “모든 새의 조상이 무지개빛을 가지고 있다는 사실을 알게 되어 매우 기뻤습니다.”라고 말합니다.

“우리는 이전에 화석 깃털과 그 깃털에 보존된 색소 생성 구조를 조사하여 무지개색 새와 다른 깃털 공룡의 화석 증거를 발견했습니다. 그래서 우리는 무지개색 깃털이 백악기에도 존재했다는 것을 알고 있습니다. 그 화석은 모든 현대 새의 조상도 무지개색이었다는 우리 모델의 아이디어를 뒷받침하는 데 도움이 됩니다.”

최초의 네오르니테스가 무지개빛을 띠었을 가능성이 있다는 발견은 고생물학에 중요한 의미를 가질 수 있습니다. 엘리아슨은 “이제 우리가 보는 법을 알게 되었으니 화석 기록에서 훨씬 더 많은 무지개빛을 발견하게 될 것입니다.”라고 말합니다.

이 새로운 연구는 수백만 년에 걸쳐 새의 가계도에 무지개빛이 어떻게 퍼졌는지에 대한 빛을 비추지만, 몇 가지 큰 의문이 남아 있습니다. 엘리아슨은 “우리는 여전히 무지개빛이 처음에 왜 진화했는지 모릅니다.”라고 말합니다.

“무지개색 깃털은 새가 짝을 유혹하는 데 이용할 수 있지만, 무지개색은 새의 삶의 다른 측면과도 관련이 있습니다.

“예를 들어, 나무 제비는 습도가 변하면 색이 변하므로, 무지개빛은 환경과 관련이 있을 수도 있고, 방수성과 같은 깃털의 다른 물리적 특성과 관련이 있을 수도 있습니다. 하지만 열대 지방에 무지개빛 새가 왜 그렇게 많이 생겨났는지에 대해 더 많이 알면 무지개빛이 진화한 이유를 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.”