꽃보다 나비가 7천만년 먼저 진화했다

조홍섭 2018. 01. 11
조회수 8911 추천수 1
2억년 전 가장 오랜 나방 비늘화석 발견
수분 섭취 위해 이미 긴 대롱 입 지녀

l1.jpg » 꽃이 등장하기 훨씬 전인 2억년 전 나비목 곤충의 비늘 화석을 찍은 전자현미경 사진. 바스 반 데 스쿠트부루헤 제공.
 
나비와 꽃은 서로를 돕는 대표적인 공생 생물이다. 나비는 꽃가루를 옮겨 식물의 번식을 돕고 대신 영양가 풍부한 꽃꿀을 먹는다. 나비와 나방은 꽃꿀을 효과적으로 빨기 위해 대롱 모양의 긴 대롱을 진화시켰다.

이런 상식을 뒤집는 발견이 이뤄졌다. 반 엘디지크 네덜란드 위트레흐트 대학원생(연구 당시)은 독일에서 중생대 트라이아스기와 쥐라기 지층에서 꽃가루 화석을 찾고 있었다. 땅속에서 확보한 퇴적암을 분쇄해 산에 녹인 뒤 현미경으로 들여다보는 작업을 하던 중 낯선 물체를 발견했다. 원시 나방의 비늘이었다.

나비목(나방과 나비)은 매우 인기 있는 연구분야이지만 진화 역사는 베일에 가려있다. 화석이 드물게 발견되기 때문이다. 이제까지 정설은 최초의 꽃이 피는 식물이 등장한 1억3000만년 전 최초의 나비목이 갈라져 나왔다는 것이다.

l2.jpg » 화석으로 발견된 원시 나방과 같은 무리에 속하는 대롱 입이 있는 현생 나방의 표본. 호세인 라자에이 제공.

그러나 이번 연구에서 발견한 나방 화석은 그보다 7000만년 전인 2억년 전의 퇴적층에서 나왔다. 발견한 비늘 화석은 70개였는데, 이 가운데 20개는 속이 빈 형태였다. 비늘이 다양한 것은 여러 종의 나비목 곤충에서 떨어진 비늘이 낮은 곳에 쓸려 들어 쌓였음을 보여준다. 다시 말해 2억년 전에 이미 다양한 나비목 곤충이 있었다는 것이다.

현생 나비목과 대조해 보면 긴 대롱 입을 지닌 나비목에서 모두 비늘의 중앙이 비어있다. 연구자들은 이를 통해 가장 오랜 나비목 곤충은 긴 대롱을 둘둘 만 형태의 입을 가졌을 것으로 보았다.

l3.jpg » 대롱 입을 지닌 현생 나방의 대롱과 거기 달린 비늘의 주사전자현미경 사진. 호세인 라자에이 제공.
 
l4.jpg » 2억년 전 원시 나방의 비늘 화석. 위 사진의 비늘 형태와 유사하다. 티모 반 엘디지크 제공.

그렇다면 꽃꿀도 아직 없을 때 대롱 입은 왜 진화했을까. 연구자들은 “덥고 건조하던 시기에 효율적으로 수분을 섭취하기 위해 대롱 형태의 입이 진화했을 것”이라고 논문에서 설명했다. 이후 원시 나비는 소나무 같은 겉씨식물이 공기 중의 꽃가루를 붙잡으려고 분비하는 당분 방울을 섭취했고, 백악기에 꽃이 피는 식물이 등장하자 꽃꿀을 빠는 본격적인 공생관계를 형성했을 것으로 연구자들은 추정했다.

기사가 인용한 논문 원문 정보:

Timo J. B. van Eldijk et al, A Triassic-Jurassic window into the evolution of Lepidoptera, Sci. Adv. 2018;4: e1701568

조홍섭 기자 ecothink@hani.co.kr

 

 
  • 싸이월드 공감
  • 추천
  • 인쇄
  • 메일
조홍섭 기자
20년 넘게 환경문제를 다뤄온 우리나라의 대표적인 환경전문기자를 역임했으며 웹진 물바람숲의 운영자입니다. 인간과 자연의 공존, 과학기술과 사회 문제 등에 관심이 많습니다. 네이버에 <한반도 자연사>를 연재했고 교육방송(EBS)의 <하나뿐인 지구>를 진행하기도 했습니다.
이메일 : ecothink@hani.co.kr       트위터 : eco_think      

최신글




최근기사 목록

  • 뻐꾸기는 알 맡길 상대를 어떻게 고를까뻐꾸기는 알 맡길 상대를 어떻게 고를까

    조홍섭 | 2018. 07. 23

    각인된 어미 새와 낯익은 둥지 어느 쪽을 찾을까 오랜 논란중국서 현장 연구 결과 ‘뻐꾸기는 숙주 어미를 기억한다’ 결론많은 새가 둥지를 틀어 새끼를 기르는데 엄청난 에너지를 소비한다. 이를 회피하면서 자손을 퍼뜨리는 기생이 남의 둥지에...

  • 청둥오리는 어떻게 북경오리가 되었나청둥오리는 어떻게 북경오리가 되었나

    조홍섭 | 2018. 07. 20

    기원전 500년 가축화 시작, 명 때 집중 육종2가지 돌연변이로 흰 다운과 큰 몸집 지녀북경오리(페킹 덕)는 바삭하게 구운 껍질과 함께 먹는 중국의 대표적인 오리구이 요리 또는 그 재료인 가축화한 오리 품종을 가리킨다. 무게 5∼7㎏에 이르는 ...

  • 거머리 피 빠는 모기 발견, 고대 모기의 습성일까거머리 피 빠는 모기 발견, 고대 모기의 습성일까

    조홍섭 | 2018. 07. 19

    플로리다서 거머리와 지렁이만 흡혈하는 모기 첫 확인애초 곤충 물다 환형동물 거쳐 척추동물 물게 진화했나 암모기는 산란에 필요한 단백질을 섭취하기 위해 피를 빤다. 사람만 흡혈 대상으로 고집할 이유는 없다. 포유류는 조류와 함께 모기...

  • 새똥이 산호초 살찌운다, 쥐만 없다면새똥이 산호초 살찌운다, 쥐만 없다면

    조홍섭 | 2018. 07. 13

    배설물 영양물질 녹아나 섬뿐 아니라 주변 바다 생산성 향상질소 퇴적량, 쥐 없는 섬 250배…산호초 보전 위해 쥐 없어야 인도양 한가운데 있는 영국령 차고스제도는 지난 40년 넘게 무인도 상태를 유지해 손때묻지 않은 바다 환경을 간직한...

  • 새들이 먹는 곤충, 인류 고기 소비량 맞먹어새들이 먹는 곤충, 인류 고기 소비량 맞먹어

    조홍섭 | 2018. 07. 12

    6000여 종이 연간 세계서 4억∼5억t 잡아먹어해충 제거 효과 탁월, 과소평가된 생태계 서비스봄부터 초여름까지 어미 새는 새끼에게 부지런히 단백질이 풍부한 곤충과 절지동물을 잡아 먹인다. 그 메뉴엔 딱정벌레, 파리, 개미, 거미, 진딧물, 메뚜...