봄에 만개한 꽃 그 1억 년의 나이
미래의 가장 좋은 점은 한 번에 하루씩 온다는 것이다.
The best thing about the future is that it comes one day at a time.
링컨(Abraham Lincoln)
과거 100억 년이 넘지만 미래는 무한으로 열려있지만 매일 24시간만 다가온다. 맞는 말이다.…
쥐라기는 중생대의 두 번째 시기로, 약 2억 년 전부터 1억 4500만 년 전까지이다. 초 대륙 판게아가 서서히 남북으로 갈리면서 북쪽의 로렌시아(유라시아의 기원)와 남쪽의 곤드와나(아메리카, 아프리카, 오세아니아의 기원)가 구분되기 시작했다. 약 1억 4000만 년 전에는 유럽 일대에 ‘대 아드리아’(Greater Adria)라는 대륙이 존재했다는 사실이 밝혀졌다. 가상의 대륙 아틀란티스처럼 바다 속에 가라앉은 것이 아니라 유럽 남부 지각 밑에 깔려 있어 그 실체를 확인할 수 없었다.
당시 침엽수가 숲을 형성했으며 고사리 등도 살았다. 친구들과 오대산에 갔었다. 11월초라 단풍은 많이 시들었지만 여전히 산은 형형색색으로 물들인 활엽수로 아름다웠다. 무심하게 보았던 나무들도 진화와 생존의 역사를 가지고 있다. 침엽수와 활엽수는 숲에 같이 서 있지만 오랜 세월동안 진화와 생존투쟁을 벌여왔다. 겉씨식물이 지구에 출현한 것은 3억8000만 년 전경 고생대 데본기로 중생대에 전성기를 맞아 육지를 가득 채웠다.
꽃이 피는 식물도 등장하였다. 번식이 꽃과 열매로 이루어지는 식물 중 그 씨가 씨방 안에 들어 있는 식물을 속씨식물(angiosperms), 또는 현화식물이나 개화식물(flowering plant)이라고 한다. 찰스 다윈 당시에는 백악기(1억 년 전 전후) 이전의 속씨식물 화석은 발견되지 않았다. 지금은 개화식물 화석을 통하여 백악기 후기에 속씨식물이 다량 출현한 것이 확인되었다. 21세기 이후에는 백악기 이전 개화식물의 화석기록이 종종 발견되었다. 속씨식물의 기원 논쟁은 오랫동안 지속되어 왔다. 2021년 새로운 연대 측정 방법으로 속씨식물이 1~2억 년 전인 쥐라기(Jurassic Period) 또는 그 이전이라는 연구 결과가 나왔다. 화석으로 확인된 연도보다 훨씬 빠른 시기이다. 이번 연구는 화석으로만 연대를 추정하는 것은 한계가 있고, 유전자 분석에 의한 측정도 유일한 방법은 아니라고 보고 새로운 모델에 의하여 측정했다. 백악기와 신생대에 걸친 1만 5000개 이상 속씨식물 화석을 분석하여 분류 계통의 기원 연대를 추론하는 새로운 모델을 개발했다. 고생물학자들이 신뢰하는 화석 기록을 사용한 추정 결과이면서 분자연대측정 결과인 속씨식물 기원이 백악기 이전 기원이라는 가설에 힘을 실어준 셈이다. 속씨식물 기원 논쟁을 종식할 수는 없지만 그나마 해소할 수 있을 것으로 기대했다. 6600만 년 전에서 1억 년 전 후기 백악기 지층에서 발견되는 꽃식물의 폭발적인 증가는 벌의 진화와 관련이 있다. 온통 침엽수와 양치식물이 지배하던 당시 식물군이 다양한 꽃식물로 진화한 건 벌이 등장했기 때문이다.
봄이 만개했다. 산과 들판, 집 주변이 화사하게 꽃을 피우고 있다. 우리는 올해 봄, 그리고 인생의 봄들을 즐긴다. 약 2억 년 전 식물이 무성했지만, 꽃이 피고 열매를 맺는 식물은 아직 출현하지 않았었다. 백악기인 약 1억2천500만 년 전 쯤에서야 꽃식물이 다양해지기 시작했다. 오늘날에는 꽃식물이 지구 식물의 80%를 차지한다. 이렇게 진화하는데 꽃가루를 옮겨주는 화분 매개 곤충이 없었으면 불가능했다. 꽃은 1억 년 이상 동안이 피고 지는 역사를 가지고 있다. 우리에게는 볼 수도 없는 과거이다. 꽃이 피려면 곤충이 함께 번성하였을 것이다. 너무 오래된 과거이라 초기 곤충 화석은 드물다. 영국 브리스틀 대학 연구진은 약 9천800만 년 전 미얀마 북부 열대우림에서 나무의 끈적끈적한 진에 갇혀 화석이 된 백악기의 작은 딱정벌레(Pelretes vivificus)가 발견하였다. 이 딱정벌레 화석에는 꽃가루가 묻어있어 꽃식물과 접촉하였고, 호박 안에서 같은 꽃가루가 발견돼 꽃가루를 먹은 것으로 보인다. 초기 꽃식물과 꽃가루 매개 곤충의 관계를 보여주는 증거이다. 이 화석은 꽃식물 중 밑씨가 씨방 안에 들어있는 속씨식물이 지구의 지배적 식물이 되기 전 초기 상태를 이해하는데 중요한 단서를 제공해 준다.
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1934590921001247?via%3Dihub
1~2억 년 전 중생대 말 백악기에 등장한 꽃 피는 식물이 등장하여 급속하게 종을 늘어나 각 대륙으로 퍼져나갔다. 화석과 계통 유전학 증거로 볼 때 속씨식물의 이런 팽창은 현재도 이어지고 있다. 한정된 자원을 둘러싸고 두 식물종이 경쟁한 끝에 한 무리의 생물 집단이 번성하자 다른 집단이 쇠퇴한 것이다. 침엽수의 멸종은 백악기 동안 높게 유지됐고 현재도 증가세를 보인다. 침엽수와 은행나무 같은 겉씨식물은 씨가 겉으로 드러나며 꽃가루를 바람에 날려 수정한다. 활엽수 같은 속씨식물은 꽃이 있고 씨가 씨방에 둘러싸여 있다. 속씨식물은 빠르게 성장하고, 꽃을 통해 곤충과 공생을 하며 효과적으로 복제하며 기후 변화에 잘 견디는 능력이 있다. 현재 속씨식물이 30만 종에 이르러 전체 식물 종의 90%를 차지한다. 반면 침엽수가 대부분인 겉씨식물은 1000종정도에 그치며 종 다양성이 감소하여 세계 침엽수의 3분의 1이 멸종위기에 몰려 있다. 침엽수는 활엽수에 따뜻하고 살기 좋은 열대지역이나 온대지역을 넘기고 활엽수가 살기 힘든 추운 고위도나 고산지대, 척박한 토양에서 살아남았다. 온대 북부지방에서도 소나무가 활엽수인 참나무로 대체되고 있다. 우리나라에서도 침엽수는 햇볕이 잘 드는 척박한 땅에 자라지만 숲이 우거지고 땅이 기름져지면 참나무 등으로 대체되고 있다. 우리 인간도 아름다운 활엽수 그리고 낙엽이 아름다운 단풍나무를 많이 심고 있다. 자연선택과 인간선택이 나무들의 진화를 가져오고 있다.
