기자는 중국과학원 난징 지질고생물학연구소가 이끄는 국제 고생물학팀이 최근 약 1억년 전 미얀마 카친 호박에서 곤충에 기생하는 선충류 두 종의 화석인 동충하초와 동충하초를 발견했다는 사실을 알게 됐다. 이 새로운 발견은 곰팡이와 곤충의 공진화를 탐구하는 데 중요한 증거를 제공합니다. 또한, 이번 연구는 이전 연구에 비해 동충하초의 기원을 약 3천만년 앞당겼다.
동충하초의 광학현미경 이미지. (사진= 연구팀 제공)
이번 연구를 주도한 중국과학원 난징지질고생물학연구소 왕보 연구원은 동충하초는 기생균의 일종을 총칭하는 명칭이라고 말했다. 우리나라의 귀중한 한약재 "동충하초"는 동충하초과에 속하며 학명은 "동충하초"입니다. 겨울에는 곰팡이 포자가 곤충 유충의 몸에 침입하여 영양분을 흡수하고 균사체로 자라며 유충은 "겨울 곤충"이됩니다. 여름에는 곰팡이가 곤충 몸에서 나와 막대 모양의 생식 구조 자실체를 자라는데, 그 모습이 풀처럼 보이기 때문에 "여름 풀"이라는 이름이 붙었습니다. 전체 동충하초 가족에는 300종이 넘습니다. 그들은 능력이 뛰어나며 개미, 파리, 딱정벌레, 거미와 같은 다양한 절지동물에 기생하여 다양한 "동충하초"를 형성할 수 있습니다. 그들은 본질적으로 "인형 조종의 대가"라고 불릴 수 있습니다. 그러나 균류는 단단한 구조가 없고 부패하기 쉽기 때문에 선충에 대한 화석 증거가 거의 없으며 이들의 기원과 진화에 대해 알려진 바도 거의 없습니다.
동충하초(Cordyceps sinensis)의 광학현미경 이미지. (사진= 연구팀 제공)
새로 발견된 두 개의 동충하초 화석(Cordyceps Archaea 및 Cordyceps taphii)은 곰팡이의 형태학적 구조를 완벽하게 보존하고 있으며 살아있는 종과 직접 비교할 수 있습니다. 연구자들은 micro-CT와 같은 고해상도 분석 방법의 도움으로 동충하초(Cordyceps sinensis)가 일종의 원시 개미의 개미 번데기에 기생하고 개미의 후흉측판샘의 개구부에서 발생한다는 사실을 발견했습니다. 외부 형태는 살아있는 동충하초 복합체에 가깝고, 내부 구조는 살아있는 동충하초의 가지와 매우 가깝습니다. 또 다른 표본인 Cordyceps sinensis는 백악기 동충하초과의 곤충에 기생했습니다. 자실체는 곤봉 모양이며 파리의 머리와 목 사이의 관절에서 자랍니다. 그 모양과 성장 위치도 현존하는 동충하초(Cordyceps sinensis)의 가지와 가깝습니다.
백악기의 개미, 파리, 고대 선충류의 고생태학적 재구성. (사진 제공: 중국과학원 난징 지질학 및 고생물학 연구소, Yang Dinghua 그린)
연구진은 또한 살아있는 동충하초 120개의 유전적 데이터를 수집 및 분류하고 새로운 화석을 보정 지점으로 사용하여 동충하초 내 다양한 그룹의 계통발생 관계를 재구성하고 기원 시간을 수정했습니다. "결과에 따르면 동충하초의 기원은 약 1억 3천만년 전 백악기 초기에 있어야 하며, 이는 이전 연구보다 약 3천만년 빠른 것입니다." 왕보는 말했다.
관련 연구 결과는 Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 6월 11일자 온라인판에 게재되었습니다.