1억년 전 미얀마 호박 화석에서 발견된 진드기 유충 행렬, 중국 연구진이 밝혀내

by Ingrid Fadelli, Phys.org

중기 백악기 미얀마 호박에서 발견된 화석 진드기 유충의 이동 행렬. 사진 제공: NIGPAS.

 
많은 동물이 흥미로운 집단 행동을 보이는데, 이는 혼자 있을 때보다 이동, 먹이 찾기, 번식, 위협 회피 등을 더 효과적으로 할 수 있게 해준다. 

이러한 행동 중 하나가 바로 행렬 이동queuing migration인데, 이는 본질적으로 조직적인 대열이나 행렬을 이루어 집단으로 이동하는 것을 의미한다.

행렬 이동 행동은 일부 사회성 곤충, 예를 들어 일부 나방 애벌레와 개미, 그리고 일부 어류, 바닷가재, 거위, 오리, 백조 종에서 흔히 볼 수 있다. 

대열을 이루어 걷는 것은 특정 작업을 수행하는 동안 집단 결속력을 유지하고, 에너지를 절약하며, 포식자로부터 어느 정도 보호받을 수 있는 등 여러 가지 이점이 있는 것으로 간주된다.

중국과학원과 난징 지질고생물학연구소 연구진은 최근 약 1억 년 전 미얀마산 호박amber 화석에서 진드기mites 집단 이동 흔적을 발견했다. 

왕립학회보 B: 생물과학(Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences)에 발표된 이번 연구 결과는 육상 절지동물terrestrial arthropods (척수가 없고 관절이 있는 다리를 가진 동물)에서 나타난 가장 오래된 집단 행동 증거다.
 

인접한 진드기와 실 생산 기관 사이 연결은 실을 통해 이루어진다. 사진 제공: NIGPAS.

논문 책임 저자인 황디잉(Diying Huang)과 제1 저자인 치앙 쉬안(Qiang Xuan)은 Phys.org와의 인터뷰에서 "호박 화석을 보자마자 눈길을 사로잡았다"라며, "길이가 약 200마이크로미터에 불과한 아주 작은 진드기들이 길고 질서정연한 줄을 이루고 있는 것을 관찰했다. 

우리는 '왜 진드기들이 줄을 서서 이동하는 걸까?' 그리고 '어떻게 이런 대형을 유지할 수 있었을까?'라는 질문을 스스로에게 던졌다"고 밝혔다.

선사시대 화석에서 진드기의 집단 이동이 밝혀지다

줄지어 이동하는 행태는 많은 현대 절지동물에서 흔히 나타나지만, 화석 진드기에서는 이전에는 관찰된 적이 없었다. 

실제로 지금까지 이러한 행태는 주로 고생대 초기(약 5억 3천9백만 년 전부터 3억 6천만 년 전까지)에 산 해양 동물 화석에서 관찰되었다.

 

P. ordinatum gen. 및 sp. nov.의 형태학적 세부 사항. 사진 제공: NIGPAS.

"따라서 우리가 조사한 호박 표본은 육상 절지동물의 대기열 행동에 대한 가장 오래된 화석 기록을 나타낸다"고 황과 쉬안은 말했다.

"이러한 행동이 어떻게 이루어졌고 어떤 이점을 제공했을지 탐구하는 것이 우리 연구의 핵심 목표였습니다."

황과 쉬안 연구팀은 고해상도 이미징 및 현미경 도구를 사용해 미얀마산 호박에서 발견된 1억 년 된 진드기 표본을 분석했다. 

분석 결과, 진드기에서 특수한 실 생산 구조가 발견되었고, 실이 인접한 진드기 다리를 연결하고 있었으며, 진드기들은 호박 표본 안에서 일렬로 배열되어 있었다.

"먼저 호박 표본을 연마해 진드기가 표면에 최대한 가깝게 나오도록 했다. 이는 미얀마산 호박에서 미세한 생물학적 구조를 관찰하기 위한 필수적인 단계였다"고 황과 쉬안은 설명했다.

"우리는 레이저 공초점 현미경을 사용해 형태학적 세부 사항을 촬영했는데, 이는 기존 이미징 방법보다 훨씬 높은 해상도를 제공합니다. 진드기의 상세한 형태를 관찰해야만 진드기의 대기열 행동 뒤에 숨은 메커니즘을 밝혀낼 수 있었습니다." 
 

진드기의 형태학적 세부 사항. 사진 제공: NIGPAS.

관찰된 행동이 진드기 진화에 미치는 영향

이 연구는 현재까지 보고된 육상 동물의 대기열 행동에 대한 가장 초기 증거를 제공하며, 진드기뿐만 아니라 다른 곤충에서도 이러한 행동이 기존에 예측한 것보다 더 일찍 나타났을 가능성을 시사한다.

특히, 약 1억 년 전인 백악기 중기에 산 진드기가 선택적으로 실을 생산하고 다른 진드기에 달라붙어 특정 위치로 일렬로 이동할 수 있었음을 보여준다.

"우리는 대기열 형성 메커니즘을 밝혀냈다. 인접한 개체를 연결하는 실 가닥과 진드기 내의 실 생산 기관을 발견했다"고 황과 쉬안은 말했다.

"이 연구는 진드기에서 실을 이용한 최초의 화석 증거를 제시합니다."

이 연구팀의 최근 연구는 육상 절지동물의 대기열 행동 진화에 대한 귀중한 새로운 통찰력을 제공한다.

황과 쉬안 연구팀은 이러한 집단 행동의 초기 증거를 추가로 발굴하기 위한 연구를 계획하고 있다.

"진드기는 가장 작은 절지동물 중 하나이지만, 놀라울 정도로 복잡한 행동을 보이며, 그 행동 양식은 아직 대부분 알려지지 않았다"고 황과 쉬안은 덧붙였다.

"앞으로 우리는 다른 호박 화석 표본들을 연구하여 지질 시대에 걸친 진드기의 행동 진화를 탐구할 계획입니다."


Publication details
Qiang Xuan et al, Silk-mediated queueing migration in Cretaceous mites, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2026). DOI: 10.1098/rspb.2026.0271. 

Journal information: Proceedings of the Royal Society B