요약:
공룡 시대의 꽃식물은 과학자들이 이전에 생각했던 것보다 더 다양했을 수 있다는 새로운 고생물학 연구가 밝혀졌습니다. 약 7,400만 년 된 미국 뉴멕시코의 고대 산림 화석에는 수많은 과일, 씨앗 및 기타 식물 생식 구조가 보존되어 있으며 그 중 일부는 현대 포도만큼 큽니다. 이는 비조류 공룡이 멸종되기 전에 현화식물이 보다 복잡한 번식 전략을 개발했으며 공룡과 같은 대형 동물이 이미 식물 종자의 확산에 참여했을 수도 있음을 의미합니다.
이 연구는 캔자스 대학교와 기타 기관의 과학자들이 수행했습니다. 연구 결과는 2026년 6월 25일 사이언스(Science) 잡지에 게재되었습니다. 논문 제목은 "백악기 말 대량 멸종을 예측한 속씨식물 생식 전략의 다양화"였습니다.
이 연구의 핵심 자료는 뉴멕시코주 트루스 오어 컨시퀀스(Truth or Consequences) 근처의 특별한 화석 유적지에서 나온 것입니다. 약 7,400만 년 전 이곳에는 한때 울창한 숲이 있었는데, 화산 폭발로 인한 재에 빠르게 묻혔습니다. 화산재는 오랜 지질학적 과정을 거쳐 점차 응회암으로 굳어져 당시의 식물과 생육환경을 보존하고 있다.
이 화석 퇴적층은 1km 이상 뻗어 있습니다. 연구자들은 식물의 잎과 가지뿐만 아니라 과일, 씨앗 및 기타 생식 기관도 찾을 수 있습니다. 비슷한 시기에 너무 많은 식물이 묻혀 있었기 때문에 과학자들은 화석의 분포를 통해 그 당시 숲에서 식물이 공간적으로 어떻게 배열되어 있었는지까지 알 수 있습니다.
이 연구에 참여한 캔자스 대학교 생물다양성 연구소의 박사후 연구원인 제임스 사울스버리(James Saulsbury)는 이 유적지가 약 7,400만 년 전에 존재했던 산림 풍경을 극히 드물게 완전하게 보존하고 있기 때문에 식물학의 '폼페이'라고 부릅니다.
오랫동안 과학계에서는 일반적으로 초기 개화식물의 생식 구조가 상대적으로 단순하다고 믿어 왔습니다. 꽃 피는 식물은 약 1억 3600만 년 전에 나타났지만 백악기의 대부분 동안 일반적으로 바람이나 다른 비동물 경로에 의존하여 작은 씨앗을 가진 작은 식물로 퍼졌던 것으로 생각됩니다.
당시 많은 꽃식물 씨앗은 양귀비 씨앗 크기의 먼지 입자에 불과한 것으로 생각되었습니다. 크고 다육질인 과일과 씨앗을 퍼뜨리기 위해 동물에 의존하는 복잡한 생태학적 관계는 일반적으로 약 6,600만 년 전 백악기 말의 대량 멸종 이후 포유류의 급격한 다양화와 함께 발전한 것으로 생각됩니다.
그러나 뉴멕시코 화석은 다른 증거를 제공합니다. 연구자들은 수백 개의 화석 씨앗을 조사한 후 모양과 구조에 따라 다양한 형태학적 유형으로 분류했습니다. 화석은 특정 종을 식별할 만큼 충분한 특성이 부족한 경우가 많기 때문에 연구팀은 각 종자의 종 정체성을 성급하게 결정하지 않고 형태학적 분류 방법을 사용하여 분석했습니다.
결과에 따르면 이 고대 숲에는 과일과 씨앗 종류가 상당히 풍부하며 그 중 일부는 현대 포도 크기에 가깝습니다. 이는 7,400만 년 전으로 거슬러 올라가는 꽃 피는 식물의 놀라운 크기이며, 그 시대의 식물 생식 구조에 대한 과학자들의 이전 이해를 훨씬 능가합니다.
연구원들은 이 큰 과일이 아마도 그 당시 식물이 씨앗을 퍼뜨리는 데 동물을 사용하기 시작했다는 것을 의미한다고 믿습니다. 현대의 많은 꽃식물은 밝고 과육이 풍부한 과일로 동물을 유인하는데, 과일은 과일을 먹고 씨앗을 다른 곳으로 배설하여 식물의 범위를 넓히는 데 도움이 됩니다.
과일 크기는 식물이 살고 있는 생태 환경을 반영할 수도 있습니다. 연구자들은 큰 과일이 일반적으로 습하고 숲이 울창한 환경에서 발생할 가능성이 더 높다는 점에 주목했습니다. 이는 또한 적어도 일부 백악기 숲에서는 현대 숲의 일부 생태 구조와 식물 생식 관계가 실제로 이전에 생각했던 것보다 더 일찍 나타났음을 보여줍니다.
이 발견은 또한 공룡과 식물의 관계에 대한 과학자들의 이해를 변화시킬 수도 있습니다. 크고 다육질의 과일이 풍부하게 존재했다면, 씨앗을 퍼뜨리는 데 도움을 준 유일한 동물이 초기 포유류였을 가능성은 거의 없습니다. 대형 공룡과 기타 선사 시대 동물도 과일을 먹고 씨앗을 운반하여 식물 번식에 참여했을 수 있습니다.
즉, 공룡은 당시 숲에서 큰 초식동물이었을 뿐만 아니라, 식물 군집의 분포를 형성하는 데 어느 정도 참여했을 수도 있습니다. 숲을 통한 이동, 채집 및 이동은 꽃 피는 식물이 씨앗을 더 먼 거리에 퍼뜨리는 데 도움이 될 수 있습니다.
연구원들은 또한 이 유적지에 전시된 풍부한 식물 다양성이 화석의 특별한 보존 조건으로 인한 착각이 아니라는 점을 강조했습니다. 그들은 숲 자체가 독특한 생태학적 특성을 지닌 환경일 수 있다고 믿습니다. 그러나 기존의 증거는 주로 뉴멕시코주의 한 화석지에서 나온 것이므로 당시 모든 지역의 현화식물이 동일하게 복잡한 번식방식을 가지고 있었다고 직접적으로 추론할 수는 없다.
이번 연구의 가장 중요한 의의는 화훼식물의 번식전략 다양화 시점을 획기적으로 앞당겼다는 점이다. 식물이 큰 열매를 이용해 동물을 유인하고, 동물을 이용해 씨앗을 퍼뜨리는 생태학적 관계는 비조류 공룡이 멸종되고 포유류가 대규모로 팽창하기 시작할 때까지 기다릴 필요가 없습니다. 적어도 백악기 말까지 일부 숲에서는 식물과 동물의 상호 작용이 상당히 정교했습니다.
이 발견은 또한 사람들이 공룡 시대의 숲을 다시 이해할 수 있게 해줍니다. 그곳은 단지 양치류, 겉씨식물, 거대한 공룡으로 구성된 원시 세계가 아니었습니다. 생태학적 관계 중 일부는 오늘날의 숲과 매우 유사했을 수 있습니다.
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