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2018년 4월 16일 월요일

중생대 곤충도 화려한 색상을 지녔을까?



(Ecological restoration of moths in the Cretaceous Burmese amber forest. Credit: Yang Dinghua)

(Tarachoptera from mid-Cretaceous Burmese amber. Credit: ZHANG Qingqing et al.)


(Wings and scales of Jurassic Lepidoptera and extant Micropterigidae. Credit: ZHANG Qingqing et al.)



 생물체는 다양한 색을 지니고 있습니다. 녹색 식물의 잎은 광합성을 위해 최적화된 녹색을 띄는 반면 시선을 끌기 위한 꽃은 더 다양한 색상을 지니고 있습니다. 동물의 경우 짝짓기를 위해서 혹은 위장을 위해서 매우 다양한 형태의 위장과 색을 지니고 있습니다. 이는 수 억년 전이라고 해서 다르지 않을 것입니다. 하지만 보통 고대 생물의 색상은 쉽게 복원할 수 없기 때문에 대부분의 복원도는 우리의 상상이 에 의한 색상을 지니고 있습니다. 그럼에도 가끔식 실제 고대 생물의 색을 복원할 수 있는 기회가 있습니다. 


 영국, 독일, 중국의 국제 과학자팀은 세계 여러 지역에서 발견된 쥐라기 나비목 (Lepidoptera, 인시목, 나비와 나방을 합친 것) 및 백악기의 멸종된 근연 그룹인 Tarachoptera의 화석을 분석했습니다. 이런 곤충 화석 가운데는 호박속에서 거의 변화 없이 완벽하게 보존된 것이 있기 때문에 색상을 추정할 수 있는 단서가 남아있기 때문입니다. 


 연구팀은 광학 현미경은 물론 주사 전자 현미경 scanning electron microscopy (SEM), 투과 전자 현미경 transmission electron microscopy (TEM) 공초점 주사 레이저 현미경 confocal laser scanning microscopy (CLSM) 등 여러 장비를 동원해 날개와 몸통의 미세 구조를 연구했습니다. 그 결과 이들 역시 현재 나비목처럼 빛의 산란과 회절(diffraction-related scattering)을 이용해서 독특하게 빛나는 미세 구조를 지닌 것으로 보입니다. 이는 이들 역시 형형색색의 날개를 지녔을 가능성을 시사합니다. 


 물론 아무리 보존 상태가 좋다고 해더 2억년 전의 날개 색을 완전히 복원하는 것은 무리입니다. 하지만 현생 곤충과 유사한 미세 구조를 당시에도 지니고 있었다면 아마도 이 시기에도 색상이 매우 다양했을 가능성이 큽니다. 특히 나비목의 특징인 구조색 (structural coloration, 색소가 아닌 표면의 미세 구조에 의해 생성되는 색)을 이미 이 시기부터 지녔다는 점을 생각하면 2억년 전 나비목의 오래전 조상 역시 아름다운 색상의 날개를 지녔을 가능성이 커보입니다. 


 참고 


"Fossil scales illuminate the early evolution of lepidopterans and structural colors," Science Advances (2018). DOI: 10.1126/sciadv.1700988 

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