(1) 시조새 이전의 진화

조류는 파충류로부터 진화되었다고 알려져 있다. 오랜 지질시대를 거치면서 파충류의 일부가 조류로 진화된 것으로 추정되는 증거들이 발견되었다. 그 가장 오래된 증거는 파충류의 조상형인 조룡류(祖龍類, Archosauria；총칭하여 공룡 ＜Dinosauria＞이라고 한다)에 속하는 조치목(槽齒目；Thecodontia)에서 볼 수 있다.  이들은 이미 두 다리로 달리며 1억 9000만 년 전에 살았다.

이어서 나타난 위악목(僞鰐目；Pseudosuchia)은 새처럼 속이 빈 가벼운 뼈를 가지고 두 다리로 다녔다. 몸길이 약 3.6m인 오르니토수쿠스(Ornithosuchus)가 대표적이다. 이들로부터 그 다음의 용반목(龍盤目, Saurischia)이 진화된 것은 1억 6000만 년 전부터이고, 역시 두 다리로 다녔던 오르니톨레스테스(Ornitholestes)는 북아메리카의 쥐라기에서 백악기(1억 3000만년 전∼2000만년 전)에 걸쳐 살았던, 몸길이 2m 이하인 종이다.

또 아메리카, 아시아에서는 타조와 흡사한 2.5m의 초식성 오르니토미무스(Ornithomimus)가 백악기의 6000만년 전에 살았다. 다시 말하면 쥐라기에서 백악기에 걸쳐서 이미 파충류 중에는 이처럼 뼈 속이 비는 이각성(二脚性)이 나타나는 것으로 알려져 있으며, 이는 점점 새에 가까워지고 있음을 의미한다.

그러나 이렇게 다양한 진화는 더 이상 발전하지 못하고, 그 가운데 어느 한 계통이 시조새로 진화했을 것으로 추정 된다. 결국 큰 틀에서 중간 화석으로 판단되는 시조새는 발견되었지만 비늘이 깃털로 변하는 과정이나, 언제 온혈성이 되었는지, 또 어떻게 날 수 있게 되었는지, 물새나 타조와 같은 큰 새도 과연 시조새에서 진화된 것인지, 혹은 별도로 타조형 조상이 있었던 것인지 등은 풀리지 않는 의문으로 남아있다.



<파충류에서 새로 진화되는 과정>



<시조새 화석>


(2) 시조새

조류는 파충류에서 진화되었다고 알려져 있다. 1억 3800만년전인 쥐라기 지층이 발견된 독일의 바이에른의 졸른호펜지방의 석회암층에서 출토된 3개의 시조새(아르케오프테릭스 Archaeopteryx)가 가장 오래된 화석으로 알려져 있다. 이 화석을 살펴보면 파충류와 조류의 형질을 반반씩 갖고 있다. 이 동물은 파충류와 비슷한 모습으로 크기는 대략 까마귀 정도로 작았으며, 두 발 보행을 하는 작은 공룡처럼 보인다. 그리고 두개골은 오늘날의 조류와는 달리 잘 발달된 이빨을 가지고 있으며, 목은 길고 가늘며 매우 유연했을 것으로 추정된다. 척추는 비교적 단순한 모양이며 끝에 길고 잘 발달된 꼬리를 가지고 있다. 그러나 꼬리에는 양쪽으로 깃털이 달려있었다. 또한, 뒷다리 끝부분에는 발톱이 3개 있었고, 날개 모양을 하고 있는 앞다리는 날개의 모양을 가지고 있었지만 완전한 모양은 아니었다. 그 이유는 중간에 발가락이 있기 때문이다. 가슴뼈는 조류에서 흔히 볼 수 있는 용골돌기나 흉골의 발달이 미약한 점으로 미루어 지속적인 비행을 할 수는 없었을 것으로 추정된다. 이런 형태적 특징을 근거로 일부 학자들은 시조새를 깃털이 잘 발달된 조류의 일종으로 분류하고 있다.


(3) 시조새 이후의 진화

시조새 이후에는 조류의 화석이 매우 드물게 발견되고 있다. 그 이유는 공중을 날아다니는 조류는 현실적으로 화석이 되기 어렵기 때문이다. 그러나 백악기의 지층에서 발견된 헤스페로르니스는 물에서 살았던 새로 추정되고 있는데 날개는 없지만 발로 헤엄친 것으로 추정되며 아직 이빨은 있었다. 그 밖의 화석에는 이렇다 할 자료가 남아 있지 않지만, 시노사우롭테릭스, 안키오르니스와 같은 깃털공룡이 발견되면서 깃털의 발달과 조류의 등장에 대한 혁명적인 단서가 되었다.


(4) 백악기 화석조

① 갈로르니스 Gallornis: 깃털의 화석만이 알려졌다. 1억 3500만 년 전의 대형 섭금류(涉禽類).
② 에날리오르니스 Enaliornis: 1억 2000만 년 전의 아비형 물새.
③ 헤스페로르니스 Hesperornis: 8800만 년 전의 아비형 물새. 날개는 퇴화되어 있었다. 3종이 알려져 있는데 시조새를 제외하고는 유일하게 이를 가졌다.
④ 이크티오르니스 Ichthyornis: 중형의 바다새. 헤스페로르니스와 같은 시대에 서식하였으며 6종이 알려져 있고 이빨은 없다.
⑤ 아파토르니스 Apatornis: 이크티오르니스와 비슷한 형태이면서 동시대의 종.
⑥ 바프토르니스 Baptornis: 논병아리형의 잠수조. 아파토르니스와 같은 시대에 서식하였다.


(5) 신생대 제3기 화석조

① 가스토르니스 Gastornis: 두루미목에 속하는 대형종으로, 다리가 길고 부리가 날카로운 육식조이다. 에오세까지 있었다.
② 다이아토리마 Diatoryma: 두루미목, 가스토르니스와 닮은 거대조로 에오세까지 있었다.
③ 포르스라코스 Phorsrachos와 브론토르니스 Brontornis: 두루미목에 속하는 무비력(無飛力)인 거대조. 올리고세까지 있었다.


(6) 멸종된 조류

인류의 시대까지 서식하다가 멸종된 조류는 마다가스카르섬의 에피오르니스(Aepyornis), 뉴질랜드의 모아(moa；恐鳥, Dinornis), 인도양 마스카린제도의 무비력의 대형비둘기 도도(dodo)와 그 근사종 등이 있다.


(7) 조류와 파충류, 포유류의 차이
 

	파충류	조류	포유류
심장 구조	2심방 불완전2심실2심방 2심실(악어류)	2심방 2심실	2심방 2심실
체온 변화	변온	정온	정온
출산 방식	난생난태생(살무사)	난생	태생
척색 유무	척색 → 척추	척색 → 척추	척색 → 척추
골격(뼈)	단단하고 속이 차있음	속이 비어있음(날기에 유리)	단단하고 속이 차있음
이	이 있음	이 없음, 부리 발달	이 있음
질소배설물	요산	요산	요소
몸 표면	각질의 표피(비늘)	날개와 깃털(다리, 발은 비늘)	털로 덮여있음

<파충류, 조류, 포유류 비교>