대부분의 사람들은 자연의 가장 위대한 경이를 직접 목격할 기회를 갖지 못한다. 초대왕오징어의 농구공만큼 큰 눈을 얼핏이라도 보기 힘들 것이다. 그러나 바깥에 나가기만 하면 누구나 볼 수 있는 자연의 경이가 하나 있다. 바로 깃털을 이용해 나는 공룡의 후예인 새들이다. 

새는 매우 흔하다. 그렇기 때문에 녀석들이 공룡으로부터 물려받은 유산이나 녀석들의 몸을 공중으로 띄워주는 정교한 깃털을 대수롭지 않은 것으로 여기기 쉽다. 새의 날개깃은 맞바람의 힘을 견뎌내기 위해 비대칭 모양으로 생겼다. 날개 맨 앞부분은 가늘고 뻣뻣한 반면 맨 뒷부분은 길고 유연하다. 양력(공기 역학적으로 위로 뜨게 하는 힘)을 발생시키기 위해 새가 하는 일이라고는 날개를 기울여 날개 위아래의 공기 흐름을 조절하는 것뿐이다. 

비행기 날개도 이와 동일한 공기 역학의 일부 원리를 이용한다. 그러나 새의 날개가 훨씬 더 정교하다. 새의 날개는 중심 깃대에서 일련의 가느다란 깃가지들이 뻗어 나와 있고, 깃가지 하나하나에는 더 작은 깃가지들이 나와 있다. 이는 마치 큰 나뭇가지에서 작은 곁가지들이 나온 것과 비슷한 형태다. 작은 깃가지 가장자리에는 미세한 갈고리들이 촘촘히 박혀 있다. 서로 인접한 깃가지들의 갈고리들이 맞물리면 깃털처럼 가볍고 아주 튼튼한 구조가 형성된다.

이 경이로운 깃털 구조의 기원은 오래도록 좀체 풀리지 않는 진화의 수수께끼 중 하나다. 찰스 다윈이 <종의 기원>을 발표한 지 2년 후인 1861년 독일의 한 채석장에서 인부들이 까마귀만 한 크기의 특이한 새 화석 하나를 발굴했다. 아르케옵테릭스(시조새)라고 명명된 이 새는 약 1억 5000만 년 전에 살았던 것으로 추정됐다. 이 새는 현생 조류와 다름없는 깃털과 여타 특징들을 갖고 있었지만, 고대 파충류의 흔적도 지니고 있었다. 입안에는 이빨이 나 있고, 날개에는 갈고리 발톱이 있었으며, 골질성의 긴 꼬리가 있었던 것이다. 다리가 있는 고래의 화석처럼 아르케옵테릭스 또한 진화상의 변형을 보여주는 매우 중요한 과도기에 해당하는 것처럼 보였다. 

고생물학자들은 그 후 150년 동안 그보다 더 원시적인 형태의 깃털을 지닌 고생물을 찾아보았지만 허사였다. 한편, 다른 과학자들은 현생 조류와 가장 가까운 친척인 현생 파충류의 비늘을 연구해 깃털의 기원을 조명해보려고 했다. 비늘과 깃털은 둘 다 납작하다. 아마도 조류 조상의 비늘은 대를 거듭하면서 납작하게 늘어난 것 같다. 그러다가 나중에는 비늘 끝이 닳고 갈라지면서 초기의 깃털 형태로 변했을지도 모른다.     비행에 적응하기 위해 이러한 변화가 일어났다는 추정도 꽤 그럴듯하다. 나뭇가지들이 지붕처럼 우거져 있는 숲속에서 네 다리로 나무들 사이를 뛰어다니던 비늘로 덮인 작은 파충류가 조류의 조상이라고 상상해보라. 비늘이 점점 길어지면서 녀석들은 공중으로 더 높이 도약할 수 있었고, 이에 따라 활공 거리도 갈수록 길어졌을 것이다. 나중에 두 팔은 위아래로 휘저을 수 있는 날개로 진화해 단순한 활공에서 벗어나 자체적인 추진력을 갖고 날게 되었을 것이다. 간단히 말해서 깃털의 진화는 비행의 진화와 함께 진행되었다. 

깃털이 진화해 날게 되었다는 학설은 고생물학자인 존 오스트롬이 1970년대에 조류의 유골과 수각아목(獸脚亞目)에 해당하는 육지 공룡들의 유골이 서로 매우 흡사하다는 사실을 발견하면서 대두되기 시작했다. 수각아목에는 잘 알려져 있는 티라노사우루스 렉스와 벨로키랍토르 같은 공룡이 속해 있다. 오스트롬은 조류가 수각아목 공룡들의 후예가 틀림없다고 주장했다. 하지만 지금까지 알려진 수각아목 공룡들 대부분은 큼지막한 다리와 짧은 팔, 튼튼하고 긴 꼬리를 갖고 있어 해부학적 구조상 나무들 사이를 뛰어다닌 생물로 보기는 어렵다.