새는 공룡에서 진화했는가? 핵심적 차이 때문에 진화는 불가능하다. : 진화론-교과서 [한국창조과학회 자료실]

미디어위원회

진화론-교과서

2026-07-08

새는 공룡에서 진화했는가?

핵심적 차이 때문에 진화는 불가능하다.

(Did dinosaurs evolve into birds?

Key differences make evolution impossible)

By Joel Tay, Dr Jonathan Sarfati

새(birds)와 공룡(dinosaurs)은 확연히 다르지만, 깃털 달린 공룡은 종종 두 종 사이의 잃어버린 연결고리로 말해지곤 한다. 물론 이는 물리적으로 불가능한 일이다.

개요

지난 20년 동안 깃털이 달려있는 공룡(dinosaurs with feathers) 그림이 유행처럼 번졌었다. 대부분의 진화론자들은 현대 조류(birds)가 수각류(theropods)로 알려진 공룡의 한 종류에서 진화했다고 믿고 있다. 수각류에는 티라노사우루스(T. rex), 알로사우루스(Allosaurus), 벨로시랩터(Velociraptor)와 같은 육식공룡 뿐만 아니라, 초식공룡인 테리지노사우루스(therizinosaurs)도 포함된다.

반대로, 현대 조류의 진화와 관련이 없는 공룡들은 '비조류 공룡(non-avian dinosaurs)'이라고 불린다. 따라서 깃털 달린 공룡(feathered dinosaurs)은 종종 현대 조류가 이러한 초기 생물로부터 진화했다는 가장 강력한 진화적 증거인 '잃어버린 고리(missing links)'로 간주되고 있다. 심지어 조류는 공룡 목의 하위 분지로 간주되기 때문에, '조류는 공룡이다'(birds are dinosaurs, BAD)라고 주장하는 사람들도 있다. 그러나 깃털 달린 공룡의 진정한 사례가 존재하지 않는다면(그럴 가능성이 높아 보인다), 이것은 그들의 주장에 커다란 걸림돌이 된다.

대부분의 진화론자들은 현대 조류가 수각류로 알려진 공룡의 일종에서 진화했다고 믿고 있다.

새와 공룡은 뚜렷한 차이점을 갖고 있다. 새는 깃털, 비행 근육, 도르래(pulleys), 독특한 호흡계, 독특한 무게 분포와 같은 독특한 구조를 갖고 있다. 공룡도 또한 다리와 꼬리의 골격 및 근육 구조와 같은 독특한 특징을 지니고 있다. 또한 공룡은 새에게는 없는, 완전히 열린 관골구(acetabulum, hip socket)를 갖고 있다.

새의 특별한 특징

공기보다 무거운 기계는 중력을 극복해야 한다. 새의 특별한 날개 모양은 필요한 상승력을 제공해준다. 새와 비행기는 공기를 아래로 편향시켜, 앞으로 나아가는 에어포일 모양의 날개(aerofoil-shaped wings)를 가지고 있다. 헬리콥터의 로터(rotor, 회전하는 날개) 아래에서는 강한 하강 기류가 발생한다.

하강 기류는 운동 제3법칙(third law of motion, 작용과 반작용의 법칙)에 따라 상승력(양력)을 발생시킨다.[1] 창조론자이자 과학자인 아이작 뉴턴(Isaac Newton) 경은 이 법칙, 즉 모든 작용에는 크기가 같고 방향이 반대인 반작용이 있다는 것을 발견했다.

비행기는 앞으로 나아가기 위해 모터가 필요하고, 새는 날갯짓이 필요하다. 각도가 있는 주 비행 깃털은 공기를 뒤쪽으로 밀어내어, 뉴턴의 제3법칙에 따라 새를 앞으로 나아가게 한다.

도르래 시스템

날갯짓 비행(flapping flight)을 위해서는, 날개가 다음의 하강 동작을 준비하기 위해 들어 올려져야 한다. 현대 조류는 복잡한 도르래 시스템(pulley system)을 이용하여 이를 수행한다. 상오훼근(supracoracoideus muscle)은 힘줄(tendon)을 당기는데, 이 힘줄은 오훼돌기(coracoid)와 쇄골(clavicle bones)로 이루어진 일종의 '도르래(pulley)' 주위를 감고 있다. 힘줄은 상완골(humerus, 위팔뼈, 날개뼈)에 고정되어 있다.

새는 힘줄이 잘려도 날 수 있지만, 지상에서의 이륙은 매우 어려워진다.[2] 상오훼근이 없다면, 다른 근육들이 날개의 상승 운동을 보완해야 한다. 시조새(Archaeopteryx)는 이러한 시스템이 없었으므로, 나뭇가지에서 이륙하도록 설계되었을 가능성이 높다. 화석 기록에서 과도기적 중간형태인 반-도르래(half-pulley) 시스템에 대한 증거는 없다. 그러한 반만 만들어진 도르래는 실제로 어떤 용도가 있었을까?[3] 기능적 이점이 없다면, 자연선택은 이러한 장치를 '선택'하지 않을 것이다.

깃털

고생물학자 앨런 페두치아(Alan Feduccia)는 "깃털(feathers)은 비행에 거의 완벽하게 적응한 형태"라고 설명한다. 깃털은 가볍고, 튼튼하며, 공기역학적인 모양을 하고 있고, 복잡한 깃가지와 갈고리 구조를 갖고 있기 때문이다. 이러한 구조 덕분에 깃털은 방수 기능도 갖는다. 부리로 깃털을 가볍게 다듬으면, 납작해진 깃털도 다시 완벽한 공기역학적 형태로 펴진다. 비행에 사용되는 깃털은 종종 비대칭적인 모양을 하고 있다. 반면, 솜털이나 날지 못하는 새들의 깃털과 같은 비행에 사용되지 않는 깃털은 푹신하거나 대칭적인 모양을 하고 있다.

비행 깃털(flight feather)은 중심축인 깃대(rachis)와 그 부속된 여러 개의 가지 또는 깃가지(barbs)로 구성된다. 깃가지에는 소깃가지(barbules, 작은 깃가지)라고 하는 작은 가지들이 있다. 소깃가지에는 소우편(barbicels)이라고 하는 더 작은 갈고리(hooks)들이 있다. 깃털의 소깃가지를 놀랍도록 자세히 보여주는 확대 사진(그림 1)을 살펴보라(200배로 확대한 것).[5]

그림 1. 깃털의 소깃가지(barbules)를 200배 확대한 모습. <David Menton>

전자현미경 분석을 통해, 비행 깃털이 왜 그렇게 질기고, 비행 중 강한 힘을 견딜 수 있는지가 설명될 수 있었다.[6, 7] 중심축 또는 깃대(rachis)는 길이를 따라 뻗어 있는 케라틴의 융합 소깃가지 섬유(syncytial barbule fibres, SBF)로 구성된다. 접착제와 같은 물질과 갈고리 및 고리가 이들을 서로 결합시킨다. 척추동물의 외피(생물의 가장 바깥쪽 층) 전문가인 테아가르텐 링햄-솔리아르(Theagarten Lingham-Soliar, 1949~2019)는 이를 "설계 전략(design strategy)"이라고 불렀다.[6]

하지만, 깃대는 밑부분이 두껍고, 끝으로 갈수록 가늘어진다. 따라서 SBFs가 완전히 평행하다면, 끝부분에 도달하기 전에 수백 개의 파열이 발생해야 한다. 그리고 각 끝부분은 응력을 집중시켜, 결국 완전히 부러질 수 있다. 마치 비닐 포장을 찢을 때처럼, 먼저 작은 틈이 나면 찢어지는 것이 매우 쉬운 것처럼 말이다.

링햄-솔리아르는 끝 쪽으로 갈수록 SBFs는 깃대에서 끝나지 않는다는 것을 발견했다. 대신, "해결책은 생체역학적으로 '독창적'이고 새로운 섬유 구조를 갖고 있었다…"[6] SBFs는 일정한 간격으로 좌우로 휘어져, 깃가지로 들어가므로, 축(깃대)은 점점 적게 남는 SBFs를 갖게 되고, 가늘어진다. 이는 균열과 같은 결함 문제를 방지하고, 깃가지가 깃대 안으로 깊숙이 '뿌리내리도록' 함으로써, 전체 구조를 강화시켜준다.

그림 2. 칼깃형 깃털(pennaceous feather, 축 또는 깃대가 있는 깃털)의 해부학적 구조.<Photo by Evie Shaffer / Unsplash>

특수한 공기 흐름형 폐

새의 호흡계는 들어오는 공기와 나가는 공기가 섞이지 않고, 항상 한 방향(일방향)으로 흐르는 구조를 갖고 있다. 따라서 조류의 폐(lungs)는 파충류의 폐와 매우 다르다. 파충류의 폐는 마치 풀무(bellows)와 같다. 파충류가 공기를 들이마시면, 혈액이 산소를 흡수하고, 이산화탄소를 배출한다. 그런 다음 탁한 공기는 들어왔던 통로로 다시 내뱉어진다. 포유류의 폐도 내부 구조는 다르지만, 역시 풀무처럼 작동한다.

그러나 새의 폐는 풀무처럼 팽창하거나 수축하지 않으며, 횡격막도 없다. 폐는 단단한 구조이다. 대신, 몸의 여러 부위에 있는 7~9개의 공기주머니(air sacs, 기낭)가 공기 펌프처럼 작용하여, 공기 흐름을 원활하게 한다. 폐는 특수한 관(parabronchi, 부기관지, 방기관지)들로 구성되어 있으며, 공기는 한 방향으로만 지속적으로 흐른다. 혈액은 효율적인 산소 흡수를 위해 폐의 혈관을 통해 반대 방향으로 흐른다.[8] 이를 역류 교환(counter-current exchange)이라고 하며, 매우 훌륭한 공학적 설계이다.[9]

새의 복잡한 공기주머니 시스템은 공기뼈(pneumatic bones, 함기골)를 관통하는 특수한 공기 통로들과 연결되어 있다. 공기뼈는 호흡계와 연결된 속이 빈 뼈의 일종이다. 또한 비행이나 기타 높은 신진대사 활동 중에 발생하는 과도한 열을 조절하는 역할도 한다.

풀무 스타일의 파충류 폐가 어떻게 점진적으로 조류 폐로 진화할 수 있었을까? 가상의 중간 단계들은 제대로 기능할 수 없었을 것이고, 결국 동물은 숨을 쉴 수 없어 죽었을 것이다. 이러한 중간 단계 생물들이 모두 생존하여 번식할 수 없었다면, 진화는 진행되기 어려웠을 것이다. 첫 번째 발달 단계에서는 횡격막 탈장(횡격막 구멍)이 발생해야 할 것이고, 이것은 이 동물에게 해를 끼치므로, 자연선택은 이러한 단계에서 불리하게 작용했을 것이다.[10]

또한, 새의 공기주머니는 지지대 역할을 하는 고정된 대퇴골(fixed thigh bone, 넓적다리뼈)이 필요하다. 오늘날 새의 대퇴골은 몸 안쪽에 있다(그림 3). 겉으로 보기에 '무릎'처럼 보이는 것은 사실 발목이며, 앞으로 굽어진 것이 아니라, 뒤로 굽어진 것처럼 보인다. 진짜 무릎은 더 위쪽에 있으며, 종종 몸통 근처에 부분적으로 숨겨져 있다. 복부 공기주머니는 벽이 매우 얇기 때문에, 대퇴골과 엉덩이뼈가 공기주머니를 지지하여, 안쪽으로 찌그러지는 것을 방지한다.

그림 3. 몸 안쪽에 고정되어있는 대퇴골(femur, 넓적다리뼈). <BIODIAC, CC BY-SA 2.5>

게다가 이 공기주머니들은 공기뼈인 대퇴골에 부착되어 있다. 대퇴골은 호흡계와 통합되어 있기 때문에, 새는 고정된 대퇴골이 필요하다. 이러한 대퇴골을 움직이려고 하면 호흡계가 파열될 가능성이 높다. 그러나 공룡은 우리처럼 움직일 수 있는 대퇴골을 갖고 있었기 때문에, 조류의 폐 시스템을 지탱할 수 없었다.[8, 9]

파충류의 일방향 폐

이구아나(iguanas), 왕도마뱀(monitor lizards), 악어(alligators)를 포함한 일부 파충류는 한 방향으로 공기가 흐르는 구조를 갖고 있다. 그러나 이들의 폐는 조류의 폐와는 매우 다르다. 이들은 여전히 풀무와 같은 파충류 폐를 사용하며, 조류 특유의 공기주머니 역할을 하는 뼈 구조를 갖고 있지 않다.

또한, 이 파충류들은 조류처럼 공기주머니와 기관지 같은 기관계가 필요하지 않다. 대신, 독창적인 기도 구조는 한 방향으로 공기 흐름을 만들어내는 제트를 생성하도록 모양과 각도가 만들어져 있다.[11] 연구 책임자인 콜린 파머(Colleen Farmer)는 진화론자이지만, "이 폐의 기하학적 구조는 정말 특이하다. 어떤 엔지니어도 이런 걸 생각해낼 수 없었을 것이다"라고 말하고 있다.[12]

이러한 설계를 이해하는 것은 진화론적 문제를 해결하기보다는 더 많은 문제들을 야기하는데, 그 이유는 이 설계가 무겁고, 날지 못하는 생물체에서 나타나기 때문이다. 더욱이, 이는 모든 생물체의 공통조상이라는 진화론적 가설에 반하는, 또 다른 독특한 호흡기 구조를 제시하고 있다. 이 설계는 비행에 필요한 에너지 요구량에 대한 선택과는 아무런 관련이 없다. 또한, 탈장, 공기주머니, 부기관지, 고정된 허벅지 없이도 일방향 공기 흐름이 가능하다면, 굳이 새에서 이러한 구조들을 진화시킬 필요가 있었을까?

공룡의 특별한 특징

엉덩이 디자인

관골구(acetabulum)는 대퇴골과 접촉하는 엉덩이의 관절와(hip socket)이다. 인간의 경우 관골구는 컵 모양이다('acetabulum'는 라틴어로 'little vinegar cup(작은 식초 컵)'을 의미한다). 공룡의 경우 특이하게도, 세 개의 뼈(장골, 좌골, 치골)가 함께 연결되어 하나의 '구멍'을 형성하기 때문에, 관골구는 완전히 열려(뚫려) 있다. 공룡이 아닌 파충류, 포유류, 조류를 포함한, 다른 모든 사지동물은 관골구가 닫혀 있거나, 부분적으로 열려 있다.

멸종된 일부 조류는 공룡과 같이 완전히 뚫리지는 않았지만, 부분적으로 열린 관골구를 가졌을 수 있다. 깃털 달린 공룡이 존재했다면, 완전히 열린 관골구와 관련된 깃털 달린 공룡을 찾을 수 있어야 한다. 그러나 그러한 사례는 알려져 있지 않다.[13] 또한 공룡은 관골구 위쪽에 탈구를 방지하는 돌출부(supra-acetabular shelf)를 갖고 있었다.

뼈 구조 및 성장의 차이

공룡과 새는 모두 강도와 경량성을 최적화한 매우 효율적인 뼈 구조를 갖고 있다. 하지만 공룡과 새의 뼈가 동물이 성장하면서 늘어난 질량을 어떻게 감당했는지에는 큰 차이가 있다. 고생물학자와 생의학 공학자로 구성된 연구팀은 새의 뼈에서는 기존 지지대가 두꺼워지는 반면, 공룡의 뼈에서는 새로운 지지대가 추가된다는 사실을 발견했다. 그들은 거대한 공룡의 경우 두꺼운 지지대보다 새로운 지지대가 더 효율적이라고 주장한다.[14]

꼬리 구조

수각류 공룡은 거대한 꼬리를 강력하고 정교하게 움직일 수 있도록, 근육의 부착을 위한 길고 뾰족한 가시돌기(spinous processes)들을 갖고 있다. 그러나 날아다니는 새들은 일반적으로 가시돌기가 축소되거나 융합되어 있으며, 긴 꼬리를 가졌던 멸종된 비행 생물인 미크로랍토르(Microraptor)와 시조새(Archaeopteryx) 조차도 마찬가지이다. 따라서 이 특징은 화석 기록에서 공룡과 새를 구분하는 데 유용하다.

그림 4. 미추(tail vertebrae)에 가시돌기(spinous processes)들이 없는 것을 보여주는 미크로랍토르 구이(Microraptor gui)의 화석 모형.

그림 5. 꼬리를 따라 근육 부착을 위한 가시돌기들이 있는 콤프소그나투스(Compsognathus) 공룡.

수각류는 추정되는 진화 과정 어딘가에서, 꼬리 조절 능력의 급격한 저하(근육 부착 부위와 질량의 극적인 감소)를 경험했어야 한다. 꼬리가 완전히 발달한 친척 공룡들이 먹이를 쫓아가며 급회전을 할 때, 이러한 수각류보다 유리하지 않았을까? 자연선택은 무게 중심이 앞으로 이동한 생물을 선호하기보다는, 무거운 꼬리 근육을 유지하는 경향을 보였을 것이다.

공룡과 새는 너무나 많은 면에서 다르기 때문에, 진화로는 그 거대한 차이를 메울 수 없다.

질량 분포(무게 중심)

날아다니는 새들은 앞다리를 이용해 비행하는 독특한 해부학적 구조 때문에, 무게 중심이 날개에 매우 가깝게 위치한다. 반대로 수각류 공룡의 무게 중심은 엉덩이에 있다. 비행을 위해서는 무게 중심을 앞으로 이동시키는 중대한 진화적 변화가 필요했을 것이다. 페두치아(Feduccia)는 오래전에 "짧은 앞다리와 무거운 균형추 역할을 하는 꼬리를 가진 거대한 이족보행 동물로부터 비행을 진화시키는 것은 생물물리학적으로 불가능하다"고 주장했는데, 이는 비행에 전혀 적합하지 않은 해부학적 구조이기 때문이었다.[15]

결론

공룡과 새는 진화론으로 설명할 수 없을 정도로 여러 면에서 큰 차이가 있다. 외피의 종류도 깃털과 비늘로 확연히 구분된다. 새의 폐와 호흡계는 현존하는 파충류나 멸종된 파충류 어디에도 없는 것이다. 새의 뼈와 꼬리(존재하는 경우)는 공룡의 뼈와 매우 다르다. 또한 전체적인 구조도 정반대인데, 새는 앞부분이 무겁고, 공룡은 뒷부분이 무겁다. 이러한 모든 특징들은 새와 공룡이 별개의 종으로 창조되었음을 지지한다.

References and Notes

1. See Anderson, D.F. and Eberhardt, S., Understanding Flight, McGraw–Hill, 2nd Edn, 2009.

2. Fastovsky, D.E. and Weishampel, D.B., The Evolution and Extinction of Dinosaurs, p. 298, Cambridge University Press, 1996.

3. Sodera, V., One Small Speck to Man: The Evolution Myth, pp. 292–302, Vija Sodera Publications, Bognor Regis, UK, 2003.

4. Feduccia, A., The Origin and Evolution of Birds, p. 128, Yale University Press, 2012.

5. Photo courtesy of retired anatomy professor Dr David Menton (1938–2021).

6. Lingham-Soliar, T., Microstructural tissue-engineering in the rachis and barbs of bird feathers, Nature: Scientific Reports 7:45162, 2017.

7. Sarfati, J., “Microstructural architecture” of feathers makes them tough, Creation 40(1):32–33, January 2018; creation.com/feather-tough.

8. Quick, D.E. and Ruben, J.A., Cardio-pulmonary anatomy in theropod dinosaurs: Implications from extant archosaurs, J. Morphology 270(10):1232–1246, 20 May 2009.

9. Sarfati, J., Bird breathing anatomy breaks dino-to-bird dogma, creation.com/dino-thigh, 16 Jun 2009.

10. Ruben, J.A. et al., Lung structure and ventilation in theropod dinosaurs and early birds, Science 278(5341):1267–1270, 14 Nov 1997.

11. Cieri, R.L. et al., New insight into the evolution of the vertebrate respiratory system and the discovery of unidirectional airflow in iguana lungs, PNAS 111(48):17218–17223, 17 Nov 2014.

12. Why lizards have bird breath: Iguanas evolved one-way lungs surprisingly like those of birds, sciencedaily.com, 17 Nov 2014.

13. Thomas, B. and Sarfati, J., Researchers remain divided over ‘feathered dinosaurs’, J. Creation 32(1):121–127, 2018; creation.com/feathered-dinosaur-debate.

14. Aguirre, T.G., Differing trabecular bone architecture in dinosaurs and mammals contribute to stiffness and limits on bone strain, PLoS ONE 15(8):e0237042, 2020.

15. Feduccia, A. cited in: Gibbons, A., New feathered fossil brings dinosaurs and birds closer, Science 274:720–721, 1996.

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