잎을 파고 든 곤충, 3억 년 전 이미 지구에 출현

독일 튀링겐 삼림 분지 크록Crock에서 채집한 오튜니아 콘페르타(Autunia conferta) 서식 아스테로노무스 마에안드리포르미스(Asteronomus maeandriformis). 출처: Scientific Reports (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-15413-x

 
by 게지네 슈타이너 Gesine Steiner, 베를린 자연사 박물관

베를린 자연사 박물관 Museum für Naturkunde Berlin (MfN) 연구원을 포함한 고생물학자들이 식물 화석을 바탕으로 나뭇잎 내부에 존재하는 가장 오래된 곤충 유충의 먹이 터널 insect larval feeding tunnels (잎광충leaf mines이라고도 함)과 관련 알 퇴적물을 밝혀냈다.

화석 식물에서 잎광충 침입 leaf mine infestations 빈도는 매우 높으며, 지구 역사상 가장 오래된 곤충 침입으로 분류될 수 있다.

MfN 컬렉션을 비롯한 여러 곳에 소장된 화석을 대상으로 삼은 이 연구 결과는 곤충 유충의 이러한 고도로 특수화한 행동이 2억 9천 5백만 년 전에 이미 존재했음을 보여준다.

이는 이전에 추정한 시기보다 약 4천만 년 빠르다.

이는 자연사 컬렉션의 중요성을 다시 한번 강조한다.

농부, 정원사, 또는 산책자라면 곤충 유충insect larvae 이 잎 속에 만든 정교한 먹이 터널feeding tunnels, 즉 잎 지뢰leaf mines를 본 적이 있을 것이다.

식물 조직 내에서 생활하는 것은 포식자나 탈수, 기타 유해한 환경적 영향에서 보호받는 여러 가지 이점을 제공한다.

또한, 유충은 클로버 속 돼지pig in clover처럼 거의 무한한 먹이를 마음대로 이용할 수 있다.

오늘날 잎지뢰는 딱정벌레, 쌍시류dipterans, 말벌wasps, 나비와 같은 곤충만 만드는데, 이들은 완전한 변형transformation(변태metamorphosis)을 거치므로 완전변태성 곤충holometabolous insects이라고 한다.

이들은 적응력이 매우 뛰어나며, 진화 과정에서 식물 조직 내에서의 생활에 최적으로 적응된, 몸에 부속기가 없는 가늘고 구더기 같은 유충으로 발달했다.

독일 중부 튀링겐 삼림 분지Thuringian Forest Basin에 있는 크록(Crock) 지역 위치 및 지층. 출처: Scientific Reports (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-15413-x

 
지금까지 이러한 성공적인 전략이 곤충에서 언제 나타났는지는 불분명했다.

현재까지 잎지뢰에 대한 가장 오래된 신뢰할 수 있는 증거는 중생대 초기인 트라이아스기Mesozoic era에서 발견된다.

케미츠Chemnitz, 베를린, 뮌스터, 오스나브뤼크Osnabrück 자연사 박물관, 프라이베르크 공과대학(TU Bergakademie Freiberg), 마르틴 루터 할레-비텐베르크 대학교Martin Luther University Halle-Wittenberg 과학자들로 구성된 연구팀은 최첨단 연구 방법을 활용하여 잎광산leaf mines이 기존 추정치보다 4천만 년 이상 일찍 존재했음을 증명했다.

이 논문은 Scientific Reports 저널에 게재되었다.

연구진은 베를린, 슐로이징겐Schleusingen, 프라이베르크 광산기술대학교Freiberg University of Mining and Technology의 방대한 고식물학 컬렉션을 활용했는데, 이는 과학계의 진정한 보물 창고임이 입증되었다.

이 컬렉션에는 종자고사리 seed fern Autunia conferta 잎에 있는 Asteronomus maeandriformis의 섭식 흔적feeding traces이 매우 잘 보존된 표본이 다수 포함되었는데, 이는 독일 튀링겐Thuringia 주 크록Crock에 있는 작은 옛 석탄 광산 지역 약 2억 9천 5백만 년 전 페름기Permian period  퇴적층에서 유래했다.

완벽하게 보존된 식물 화석은 곤충 유충이 잎 내부에 보호된 섭식 터널을 만들었다는 명확한 결론을 내릴 수 있게 해 주었다.

또한, 섭식 터널feeding tunnels과 관련된 알 퇴적물도 확인할 수 있었는데, 어떤 경우에는 곤충 알 잔해까지 포함되어 있었다.

이러한 화석의 빈도는 놀랍다.
크록 지역 오튜니아 식물Autunia plants 중 80% 이상이 잎광선충leaf mines에 감염되었는데, 이는 지구 역사상 가장 오래된 곤충 감염 insect infestation 사례로 손꼽힌다.

크록 지역 오튜니아 식물이 왜 이렇게 광범위하게 감염되었는지는 아직 미스터리다.

그러나 이 현상은 열대 육상 생태계가 점차 건조해지는 지구 변화의 시기에 발생했다.

More information: Michael Laaß et al, Host-specific leaf-mining behaviour of holometabolous insect larvae in the early Permian, Scientific Reports (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-15413-x 

Journal information: Scientific Reports 
Provided by Natural History Museum, Berlin 
 
*** 편집자주 *** 
 
이에서 빈발하는 곤충학 용어가 정립되어 있을 법한데, 암튼 완전한 이해까지는 몰라도 어느 정도 잡히기는 한다. 

곤충으로 잎에다 집을 짓고 사는 놈들 이야기다. 그 곤충집을 잎집 정도로 옮기면 될 듯한데, 아닌 듯하다.

그런 곤충으로 고치를 틀고 하는 놈들을 흔히 본다. 

그렇게 잎에 파고 들어 만든 집을 광산 땅굴 같다 해서 leaf mine 혹은 leaf tunnel 정도로 표현하는 모양이다. 

그런 곤충 흔적이 지금 생각한 것보다 훨씬 이전에 나왔다는 것이 요지다. 

그렇게 사는 곤충을 leaf miner라 하는 모양이다.