9800만년 전 호박 속에 보존된 곤충은 거의 꽃가루만 먹었다?

 (Ecological reconstruction of Pelretes vivificus vesting angiosperm flowers in the Burmese amber forest (~99 Ma). Credit: Artwork by Mr. Jie Sun)

(Aggregations of eudicot pollen and pollen-containing coprolites associated with Pelretes vivificus. a, Amber piece with P. vivificus, showing coprolites and one pollen aggregation. b-e, details of pollen under visible light (d) and confocal laser scanning microscopy (b, c, e). Scale bars: 1 mm (a), 50 μm in (b, e), 100 μm (c, d). Credit: Chenyang Cai, Yanzhe Fu and Yitong Su)

(Dorsal view of Pelretes vivificus, a Cretaceous short-winged flower beetle (Kateretidae) from Burmese amber (~99 Ma). Scale bar: 200 μm. Credit: Chenyang Cai, Yanzhe Fu and Yitong Su)

 꽃을 피우고 곤충에 의해 꽃가루 받이를 하는 속씨 식물은 백악기 초에 적응방산을 시작해 현재는 지구상 식물의 80%를 차지하고 있습니다. 이 이야기는 꽃가루를 옮기는 곤충 역시 이 시기에 같이 진화했다는 이야기입니다. 꽃이나 꽃가루를 옮기는 곤충 모두 너무 작고 약하기 때문에 미세 구조까지 화석으로 보존되기 어렵지만, 식물의 수지가 굳어서 생기는 광물인 호박 (amber) 안은 예외입니다. 과학자들은 1억년 된 호박 속 화석을 통해 꽃은 물론 수분을 도운 곤충까지 확인했습니다. 

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 브리스톨 대학과 중국 과학원 산하 난징 지질 및 고생물학 연구소 (University of Bristol and the Nanjing Institute of Geology and Palaeontology of the Chinese Academy of Sciences (NIGPAS))의 과학자들은 9800만년 전 호박 속에서 더 드문 증거를 발견했습니다. 펠레테스 비비피쿠스 (Pelretes vivificus)라는 딱정벌레와 그 딱정벌레의 것으로 생각되는 분석 (coprolites, 대변 화석)입니다. 

 펠레테스는 현재 호주에 살고 있는 꽃가루 받이 딱정벌레인 짧은 날개 꽃 딱정벌레 short-winged flower beetles (Kateretidae)와 연관이 있는 고대 딱정벌레입니다. 이 딱정벌레는 꽃가루를 먹고 사는데, 꽃가루와 꿀을 먹는 다른 곤충처럼 꽃가루를 옮길 수 있는 털이 있어 식물의 수분을 돕습니다. 곤충 입장에서는 주된 먹이인 꽃가루를 다 먹지 않고 옮겨야 식물이 수정되어 더 많은 씨앗을 남기기 때문에 결국 먹을 게 더 늘어납니다. 이런 방식으로 공진화가 진행되면 서로가 서로에 최적화되어 상대방이 없이 생존이 불가능한 수준까지 진화합니다. 

 거의 1억년 전에 살았던 딱정벌레 역시 이런 공진화의 결과를 보여주고 있습니다. 호박속에 보존된 대변 화석은 거의 순수하게 꽃가루로 되어 있는데, 이는 우연히 다른 곤충이 남긴 배설물이 아니라 펠레테스의 것이라고 보는 것이 논리적으로 타당합니다. 꽃가루를 먹고 사는 딱정벌레 옆에 꽃가루 배설물이 있으니까요. 

 2억 년 전 지구는 초록색 식물은 흔하게 볼 수 있었으나 꽃은 볼 수 없었습니다. 하지만 1억 년 전에는 계절마다 피는 수많은 꽃들이 형형색색 색깔을 더했을 것입니다. 고생물학자를 위한 타임 캡슐인 호박 덕분에 우리는 그 과거를 다시 재구성할 수 있게 됐습니다. 

 참고 

https://phys.org/news/2021-04-unusual-fossil-reveals-meal-prehistoric.html

Angiosperm pollinivory in a Cretaceous beetle, Nature Plants (2021). DOI: 10.1038/s41477-021-00893-2