Feathers are some of the most remarkable things ever made by an animal. They are gorgeous in their complexity, delicate in their construction, and yet strong enough to hold a bird thousands of feet in the air. Like all things in nature, feathers evolved over millions of years into their modern form. It could be hard to imagine how this could have happened. After all, what did the intermediate forms look like? What good is half a wing, festooned with half-feathers? Thanks to science, we now know that birds are living dinosaurs. You can see the kinship in their skeletons. Certain dinosaurs share some anatomical details with birds found in no other animals, such as wish bones. And in the late 1990s, paleontologists started digging up some compelling support for that idea: dinosaurs with bits of feathers still preserved on their bodies. Since then, scientists have found dozens of species of dinosaurs with remnants of feathers. Some were as small as pigeons, and some were the size of a school bus. If you look at how they are related on a family tree, the evolution of feathers doesn't seem quite so impossible. The most distant feathered relatives of birds had straight feathers that looked like wires. Then these wires split apart, producing simple branches. In many dinosaur lineages, these simple feathers evolved into more intricate ones, including some that we see today on birds. At the same time, the feathers spread across the bodies of dinosaurs, turning from sparse patches of fuzz into dense plumage, which even extended down to their legs. A few fossils even preserved some of the molecules that give feathers color. They reveal a beautiful range of colors: glossy, dark plumage, reminiscent of crows, alternating strips of black and white, or splashes of bright red. Some dinosaurs had high crests on their heads, and others had long, dramatic tail feathers. Now, none of these dinosaurs could use their feathers to fly - their arms were too short and the rest of their bodies were far too heavy. But, birds don't just use feathers to fly. A woodcock uses feathers to blend in perfectly with its forest backdrop. An ostrich stretches its wings over its nest to shade its young. A peacock displays its magnificent tail feathers to attract peahens. Feathers could have served these functions for dinosaurs too. Exactly how feathered dinosaurs took flight is still a bit of a mystery. But if a small-feathered dinosaur flapped its arms as it ran up an incline, its feathers would have provided extra lift to help it run faster. This accident of physics might have led to the evolution of longer dinosaur arms, which would let them run faster and even leap short distances through the air. Eventually, their arms stretched out into wings. Only then, perhaps 50 million years after the first wiry feathers evolved, did feathers lift those dinosaurs into the sky.
깃털은 동물이 만들어내는 가장 놀라운 것 중 하나다. 그 복합성은 아름다우며 그 구조는 섬세하면서도 새를 수천 피트 상공에 떠받칠만큼 튼튼하다. 자연의 모든 것처럼 깃털도 수백만년에 걸쳐서 현재의 형태로 진화했다. 깃털의 진화가 어떻게 이루어졌는지 상상하는 것은 쉽지 않다. 깃털의 중간적 형태는 어떻게 생겼을까? 반쪽짜리 깃털이 박혀있는 반쪽짜리 날개는 무슨 쓸모가 있을까? 과학 덕분에, 우리는 이제 새들은 살아있는 공룡같은 존재라는 것을 알게 되었다. 골격을 보면 그들이 친족관계라는 것이 보인다. 어떤 공룡은 새와 같은 해부학적 구조를 갖는다. 다른 동물들에게는 없는 창사골이 그 예다. 또한 1990년도 후반에 고생물학자들은 그 이론을 뒷받침하는 증거물들을 파내기 시작했다. 깃털이 여전히 공룡의 몸에 붙은 채로 발견되었다. 그 이후로, 과학자들은 깃털의 잔여부분이 붙어 있는 12 종의 공룡을 발견했다. 어떤 것은 비둘기처럼 작고 어떤 것은 학교 버스만한 크기였다. 이들의 관계를 나타내는 가계도를 보면 깃털의 진화가 그다지 불가능해보이지는 않는다. 새들의 깃털이 달린 대부분의 먼 친척들에게는 철사처럼 곧은 깃털이 달려있었다. 그 다름 이 철사같은 깃털을 갈라져서 단순한 가지모양을 만들어냈다. 많은 공룡의 혈통을 따라 내려가 보면, 이 단순한 깃털은 좀더 복잡한 모양으로 진화되어서, 오늘날의 새에서 보이는 형태도 발견되었다. 그와 동시에 깃털인 공룡의 몸 전체로 퍼져나가 군데 군데 깃털이 보이던 모습에서 빽빽하게 깃털로 뒤덮히게 되었고 심지어는 다리에도 깃털이 퍼져내려갔다. 깃털의 색을 이루는 분자들이 보존된 화석도 몇 개 발견되었다. 그것을 보면 다양한 깃털의 색깔을 알 수 있다. 까마귀를 닮은 윤이나고 검은 깃털, 검은 색과 흰색이 번갈아가며 나오는 줄무늬, 혹은 밝은 빨강이 눈에 띄기도 한다. 어떤 공룡들은 머리 위에 높은 벼슬이 달려있었고 다른 공룡들은 길고 극적인 꼬리 깃털이 있었다. 그러나 이 공룡들 중 어느 것도 날기 위해 깃털을 사용하지는 못했다. 그들의 팔은 너무 짧았고 나머지 몸뚱이는 너무 무거웠던 탓이다. 하지만 새들은 깃털을 날기 위해서만 사용하지 않는다. 누른도요새는 깃털을 이용해 숲속의 배경 속으로 완벽히 숨는다. 타조는 날개를 둥지 위에 펴 덮어서 새끼들에게 그늘을 제공한다. 공작새는 장엄한 꼬리 깃털을 자랑하여 암컷을 유혹한다. 공룡들도 깃털을 이러한 용도로 사용했을지도 모른다. 깃털 달린 공룡들이 정확히 어떻게 날게 되었는지는 아직도 의문으로 남아있다. 그러나 깃털 달린 작은 공룡이 팔을 푸드덕거리며 오르막을 내 달렸다면 깃털이 부력을 더해주어 더 빨리 달리게 도왔을 수도 있다. 이러한 물리학적 사건으로 공룡의 팔이 더 길게 진화되어, 공룡이 더 빨리 달리게 되었을 지도 모른다. 또 짧은 거리 정도는 공기 속으로 뛰어넘었으리라. 결과적으로 그들의 팔은 더 넓어져 날개로 변했다. 그래서 첫 철사 모양의 깃털이 진화한지 약 5천만년 만에 그 공룡들은 깃털 덕분에 하늘 높이 날아올랐다.