2억 5천만년 전 화석에서 찾은 취면 운동

콩과 등을 대표하는 일부 식물에선 밤이 되면 꽃과 잎이 닫히는 취면 운동(就眠運動)을 볼 수 있다. 이런 식물 취면운동이 2억 5,000만 년 이상 전부터 존재했을 가능성이 있다는 게 식물 잎 화석에 남아있는 군충이 먹은 흔적에서 밝혀졌다.

현대에는 일부 식물이 취침 운동을 하는 것으로 알려져 있지만 훨씬 고대 식물도 마찬가지로 취면 운동을 했다는 건 알기 어렵다. 중국 운남대학 연구팀은 취면 운동으로 둥근 잎이 곤충에 걸려 있을 때 좌우 대칭으로 특징적인 패턴이 생기는 걸 알게 됐다. 잎 좌우에 비슷한 구멍이 나 있다면 이는 둥근 상태 잎을 곤충이 갇혀서 생긴 것으로 겹친 부분에 구멍이 뚫려 생긴 것이다.

취면 운동을 하는 식물에선 이처럼 특징적인 벌레 흔적이 일반적이기 때문에 연구팀은 기간토프테리드(Gigantopterid)라는 식물 화석에 비슷한 곤충 흔적이 있는지 여부를 조사했다. 기간토프테리드는 큰 고사리 같은 잎과 나무질 줄기를 갖고 있으며 곤충이 자주 먹는 것으로 알려져 있고 페름기말 2억 5,200만 년 전 멸종됐다.

연구팀은 취면 운동을 하는 현대 식물에서 볼 수 있는 좌우대칭 곤충 흔적이 있는 기간토프테리드 화석을 발견했다. 연구팀은 처음 화석을 발견했을 때 특징적인 충해 패턴에 놀랐고 화석 식물 잎이 둥글다는 걸 보여주고 있지 않을까 여겼다. 가설을 보강하는 화석을 더 찾아보자 같은 식물군인 다른 종류 화석 표본에서도 비슷한 흔적이 발견됐다.

연구팀은 취면 운동을 하는 식물 샘플과 사진을 조사해 잎에 벌레 흔적이 발견된 기간토프테리드가 취면 운동을 하고 있었을 가능성이 높다고 결론지었다. 연구팀은 이번 발견은 평소와 다른 접근법을 기반으로 한다며 화석에서 발견된 접힌 잎은 취침 행동을 하는 식물 특유의 충해 패턴을 찾았기 때문에 이 행동이 오래 전 기원했다는 걸 발견했다고 밝혔다.

현재 식물이 취면 운동을 하는 이유에 대해선 명확한 해답은 나오지 않은 상태다. 온도 조절을 실시하기 위해서나 잎 표면으로부터 여분 수분을 배출하기 위해서라는 설이 있다. 취침 운동은 여러 식물 그룹에서 독립적으로 다양한 시기에 발생한 것으로 알려져 있으며 어떤 이익을 식물에 가져올 것으로 보인다. 이번 발견은 화석화된 동식물에서 알 수 있는 건 구조 뿐 아니라 행동 특성 일부도 추측할 수 있다는 걸 시사한다. 연구팀은 잎 취면 운동 역사는 2억 5,000만 년 이상 전 고생대 후기 큰 식물로 거슬러 올라갈 수 있다고 말한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.