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2018년 8월 21일 화요일

9900만년 전 꽃가루를 수정했던 딱정벌레



(This illustration is an ecological reconstruction of the mid-Cretaceous beetle Cretoparacucujus burmiticus. Credit: Chenyang Cai)

(A dorsal view of the mid-Cretaceous beetle Cretoparacucujus cycadophilus, including the mandibular cavities it likely used for pollination. Credit: Chenyang Cai)

(Cycad pollen grains associated with C. cycadophilus Credit: NIGPAS)


 미얀마에서 발견된 9900만년 전 호박에서 백악기 식물들을 수정했던 딱정벌레가 발견됐습니다. Cretoparacucujus burmiticus 는 속씨식물이 아니라 겉씨식물의 일종인 소철류 (cycads)를 화분을 날랐던 곤충으로 곤충에 의한 식물 수정이 겉씨식물에서 먼저 진화했을 가능성을 시사하고 있습니다. 물론 대개의 소철은 다른 겉씨식물과 마찬가지로 바람에 화분을 날려 수정을 하지만 예외가 있는 것입니다. 

 
 이를 연구한 브리스톨 대학의 첸양 카이 Chenyang Cai는 이 딱정벌레가 턱 주위에 꽃가루를 담기 위한 공간이 있는 것을 확인했습니다. 그리고 더 결정적인 증거인 꽃가루를 호박 안에서 다수 발견했습니다. 흥미롭게도 현재도 호주에 소철류의 꽃가루를 매개하는 원시적인 딱정벌레인 Australian Paracucujus이 존재하는데, 이들은 역시 원시적인 소철류의 꽃가루를 운반합니다. 이 딱정벌레는 같은 그룹은 아니고 자매 그룹으로 보입니다.


 연구팀은 C. cycadophilus의 매우 잘 적응된 구조와 진화계통을 생각할 때 이미 꽃가루를 옮기는 조상이 쥐라기 이전에 존재했을 것으로 추정했습니다. 하지만 이렇게 오래 전 화석은 보존 상태가 좋지 않은 것 밖에 없기 때문에 현재로써는 백악기 중기 호박 화석이 보존 상태가 가장 좋은 것입니다.


 초기 식물을 꽃가루를 바람에 날려 보내는 방식으로 수정을 했고 지금도 이 방법이 널리 쓰이기는 하지만, 사실 효율적이라고 하기는 어렵습니다. 특히 개체수가 많지 않은 경우 헛되이 꽃가루만 날리고 수정은 하나도 되지 않을 수 있습니다. 따라서 곤충의 등장은 식물에게는 복음과 같은 존재였습니다. 처음에는 꽃가루나 혹은 수액을 노렸던 곤충이 나중에 공생 관계로 진화하는데는 그렇게 오랜 시간이 걸리지 않았던 것으로 보입니다. 이번 발견은 그 초기 과정을 이해하는 데 도움을 줄 것입니다.


 호박 속의 곤충 화석은 보존 상태가 좋은 경우가 많지만, 이번 경우는 진짜 살아있는 곤충을 막 채집한 것처럼 보존 상태가 완벽한 것도 흥미로운 부분 같습니다.


 참고


 Current Biology, Cai et al.: "Beetle Pollination of Cycads in the Mesozoic" http://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(18)30827-3 , DOI: 10.1016/j.cub.2018.06.036



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