2,400만 년 전 호박벌이 린든 꽃 수분 매개자였다는 화석 증거가 드러나다

화석화한 호발벌님들. Credit: Christian Geier

 

by University of Vienna

오스트리아 빈 대학교 식물학 및 생물다양성 연구부가 이끄는 국제 연구팀이 놀라운 발견을 했다.

독일 라인란트팔츠Rhineland-Palatinate 주 엔스펠 화석-라거슈테테Enspel Fossil-Lagerstätte의 2,400만 년 된 퇴적물에서 화석화한 린든 꽃lime blossoms과 역시 화석화한 호박벌bumble bees을 찾았으며, 이들이 보존된 꽃가루pollen grains 형태로 상호작용했다는 증거도 발견한 것이다. 

이러한 발견은 오늘날과 마찬가지로 호박벌이 수백만 년 전 린든linden (또는 린든/피나무lime/basswood) 나무의 가장 중요한 수분 매개자pollinators 중 하나였음을 보여준다. 

현재 전 세계적으로 곤충 개체수와 야생 벌과 같은 수분 매개자가 감소하는 상황에서, 꽃 수분의 기원과 진화를 이해하는 것이 점점 더 중요해지고 있다.

 

독일 엔스펠Enspel 후기 올리고세Oligocene (차티아Chattian)에서 발견된 Tilia magnasepala sp. nov. 꽃 / Flowers of Tilia magnasepala sp. nov. from the late Oligocene (Chattian) of Enspel, Germany, Credit: Christian Geier

 

이 연구 결과는 저널 New Phytologist에 게재되었다. 

"우리는 꽃, 꽃 방문객, 그리고 수분의 진화에 대한 통찰력을 얻기 위해 수백, 심지어 수천 개 꽃과 곤충 화석을 조사했다"라고 비엔나 대학교 구조 및 기능 식물학과 프로젝트 리더이자 마지막 저자인 프리드게이르 그림손Friðgeir Grímsson은 설명한다. 

오래된 화석 - 새로운 방법

이 미세한 꽃가루는 자외선UV과 청색광blue light을 이용하여 가시화한 후, 매우 작고 가는 바늘을 사용하여 꽃이나 곤충 털에서 개별적으로 또는 덩어리로 추출했다.

이 과정은 최소 침습적 시술invasive procedure이었다. 꽃가루를 꼼꼼하게 세척한 후, 고해상도 광학 및 전자 현미경을 사용해 분석했다.

꽃가루 연구 결과 조사된 꽃 중 일부는 린든나무에서 채취되었으며, 수많은 호박벌이 과거 화산 분화구 호수에 빠져 화석화되기 전에 린든꽃을 찾은 것으로 것으로 나타났다.

새로운 종 세 종 발견

"새로 발견된 린든 꽃은 '큰 꽃받침을 가진 린든 나무'라는 뜻의 틸리아 마그나세팔라Tilia magnasepala로 명명되었다"고 빈 대학교 구조기능식물학부 박사과정 학생이자 주저자인 크리스티안 가이어Christian Geier는 설명한다.

새로운 호박벌 두 종에도 'Bombus (Kronobombus) messegus'와 'Bombus (Timebombus) paleocrater'라는 학명이 붙었다.

이 이름은 벌의 나이, 형태적 특징, 그리고 발견 장소를 나타낸다.

이 화석들은 독일 라인란트팔츠 주 엔스펠 인근 옛 화산 호수 퇴적물에서 발굴 작업을 통해 발견되었다.

 

엔스펠 올리고세 시대 Tilia magnasepala sp. nov. 꽃 형태 재구성. Credit: Christian Geier

동일 퇴적물에서 최초로 발견된 화석 꽃과 그 수분 매개자

이번에 발견된 린든 꽃linden flowers은 유럽 대륙에서 발견된 호박벌 중 꽃가루학palynological criteria(꽃가루 과학science of pollen)에 따라 기록되고 기술된 최초 사례다. 

이 화석 호박벌은 해당 속屬에서 가장 오래된 종 중 하나이며, 미국 콜로라도에서 발견된 호박벌 중 이보다 더 오래된 종은 단 한 종뿐이다.

"화석 꽃과 그 수분 매개자가 동일한 퇴적물에서 발견되고 꽃가루를 통해 직접적으로 연결된 것은 세계 최초다. 이러한 연구는 과거 수분 매개자에 대한 우리의 지식을 밝혀낼 수 있는 큰 잠재력을 지닌다"고 Geier는 요약했다.

엔스펠 올리고세 시대 Tilia magnasepala sp. nov. 꽃에서 추출한 현장 꽃가루. Credit: Christian Geier

 

과거로부터 미래를 배우다

화석 기록은 과거의 역동적인 발전, 즉 기후 변화, 종의 멸종, 그리고 진화적 적응에 따른 변화에 대한 통찰력을 제공한다.

화석 동물 및 식물 군집 분석을 통해 그들의 행동과 환경 변화에 대한 반응에 대한 결론을 도출할 수 있다.

"우리 연구에서는 호박벌에서 어느 정도의 꽃 항상성flower constancy을 확인할 수 있었다. 이는 호박벌이 한 번의 비행 동안 한 종류의 식물만 방문한다는 것을 의미한다"고 가이어는 설명한다.

"이러한 발견은 오늘날 생태계의 섬세한 상호작용과 회복력을 더 잘 이해하는 데 중요합니다."

More information: 24 million years of pollination interaction between European linden flowers and bumble bees., New Phytologist (2025). DOI: 10.1111/nph.70531. nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.70531 

Journal information: New Phytologist 
Provided by University of Vienna